Псевдоожиженный слой массопередача

Лаборатория химической технологии Направление научных исследований пиролиз полиэфиров кристаллизация в псевдоожиженном слое массопередача в тарельчатых абсорбционных и ректификационных колоннах фракционирование в вакууме в колоннах с насадкой сушка волокнистых и гранулированных веществ проектирование химических реакторов гетерогенный катализ. [c.271]

Массопередача между газом и поверхностью твердых гранул часто определяет механизм гетерогенной реакции, особенно в промышленных условиях, когда ограничения потери напора, вызванные экономическими соображениями, заставляют выбирать такую скорость потока, при которой ни скорость адсорбции, ни скорость реакции на поверхности катализатора не являются определяющими. В процессах с псевдоожиженным слоем скорость потока ограничивается из-за необходимости свести к минимуму унос твердых частиц. [c.283]

Проблема скорости массопередачи в неподвижном слое широко исследовалась первоначально в области абсорбции, адсорбции, дистилляции и экстракции. В реакционных системах твердые гранулы обычно имеют меньшие размеры, чем частицы твердых веществ в упомянутых физических процессах, но аналогичные соотношения, по-видимому, применимы и здесь. Псевдоожиженный слой используется в таких физических процессах, как осушка газов или фракционированная адсорбция углеводородов, но его главное применение—в каталитических реакциях. [c.283]

Рис. УП1-18. Массопередача в псевдоожиженном слое.

Видимо, по массопередаче в газожидкостных псевдоожиженных слоях было опубликовано всего лишь два исследования. В нервом из них измеряли скорость абсорбции водой двуокиси углерода из смеси ее с азотом. В качестве твердой фазы использовали частицы кремнезема (эквивалентный диаметр 0,22 мм) и стеклянные шарики (0,5 и 0,8 мм). Количественных корреляций, например, в виде коэффициентов массообмена предложено не было, но можно отметить ряд качественных особенностей процесса. Скорость абсорбции повышается с ростом скорости жидкости для частиц всех размеров и понижается с увеличением размера частиц для всех скоростей жидкости. Скорости абсорбции были ниже измеренных в аналогичной газожидкостной системе, не содержаш ей твердых частиц. Эти выводы отчасти подтверждаются рассмотренными ранее данными о коалесценции пузырей . [c.673]

В случае кристаллизации в псевдоожиженном слое отмечается увеличение скорости процесса, что связано с высокими значениями коэффициентов тепло- и массопередачи в условиях взаимодействия ПГС с частицами слоя. [c.239]

Замечено, что р является здесь средней величиной внешней поверхности частиц и что возможны большие местные отклонения от этой средней величины. Для определения величины р в случае массопередачи между жидкостью и частицами в псевдоожиженном слое были использованы экспериментальные данные [c.173]

В случае многосекционных адсорберов с псевдоожиженным слоем расчет также ведется по основному уравнению массопередачи [c.207]

ГИДРОДИНАМИКА И МАССОПЕРЕДАЧА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ [c.1]

За последние 20 лет процессы в псевдоожиженном слое получили широкое распространение в нефтяной, химической, металлургической и других отраслях промышленности. Применение техники псевдоожиженного слоя ведет к интенсификации процессов тепло- и массопередачи, облегчает автоматизацию технологических процессов. [c.3]

Ценность работ заключается в дифференцированном исследовании и количественном описании механизма гидродинамических явлений в псевдоожиженном слое, обеспечивающих возможность более глубокого изучения тепло- н массопередачи в слое. [c.3]

МАССОПЕРЕДАЧА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ [c.135]

Рис. 9. Сравнение результатов для тепло- и массопередачи в неподвижном и псевдоожиженном слоях

Здесь а —величина адсорбции. В качестве уравнения (6.6-1) может быть использовано, например, уравнение массопередачи. Будем использовать следующие допущения о перемешивании.газа и твердых частиц газ в газовых пузырях движется в режиме идеального вытеснения, перемешивания газа в плотной фазе слоя и перемешивание твердых частиц идеально.. Математическая модель процесса адсорбции в псевдоожиженном слое сорбента должна включать уравнения для величин и с, и уравнение для функции распределения частиц сорбента по величинам адсорбции. Для опи сания массообмена между газовыми пузырями и плотной фазой слоя будем использовать модель Дэвидсона. Поэтому массообмен [c.240]

Расчет адсорбера непрерывного действия с несколькими псевдоожиженными слоями может быть проведен [22] также на основе общего уравнения массопередачи (4.83). При этом полагается, что достаточно определить необходимый общий объем адсорбента в аппарате, по гидравлическим соображениям задать высоту каждого псевдоожиженного слоя, после чего делением общего объема адсорбента на объем одного слоя может быть определено число требующихся слоев. [c.235]

Необходимый объем адсорбента в псевдоожиженном слое определяется по уравнению массопередачи [c.240]

В гл. II показано, что при последовательном протекании массопередачи и реакции эти стадии можно охарактеризовать соответствующими сопротивлениями. При этом кажущуюся скорость реакции можно представить в виде разности концентраций, деленной на сумму сопротивлений. Примером такой зависимости для реактора с трехфазным псевдоожиженным слоем является уравнение (11.34). В нем учтены сопротивления стадий массопередачи и реакции. [c.158]

Технологический расчет адсорберов с псевдоожиженным слоем может быть произведен, по общему уравнению массопередачи, рассматриваемому совместно с уравнениями материального баланса целевого компонента по газовой и твердой фазам [c.535]

Массопередача в псевдоожиженном слое. Коэффициенты массопередачи были определены в таких процессах со взвешенным слоем, как испарение гранулированного нафталина в воздухе, осушка воздуха глиноземом или силикагелем и адсорбция четыреххлористого углерода из воздуха активированным углем, а также в процессах, в которых средой, вызывающей псевдоожижение, служила вода. Результаты Чжу, Калила и Веттерота , изображенные графически на рис. VIII-18, представляют, по-видимому, лучшую корреляцию, принимающую во внимание большинство параметров процесса. Эти данные можно также выразить следующими уравнениями [c.284]

У111-8. Изучался процесс сушки воздуха в псевдоожиженном слое силикагеля, находящегося в колонне с поперечным сечением 0,372 ж. Средний размер частиц 3,68 мм, что соответствует наружной поверхности 918 м м . Коэффициент массопередачи зависит от высоты слоя, но в интервале 0,15— 0,3 м его значение равно [c.302]

Рассмотренные выше модели коалесценции, наряду с более ранними совершенно игнорируют наличие газового облака вокруг пузырей в псевдоожиженном слое. Общая интенсивность межфазного обмена газом между пузырем и непрерывной фазой, исходя из этих моделей, обусловлена газовым потоком через пузырь и массопередачей внутри его. Однако нигде не учитывается взаимосвязь между этими двумя составляющими, а их количественная оценка экснериментально не подтверждена. В выбранном экспериментальном диапазоне изменения рабочих условий соотношение между скоростями поднимающегося пузыря и газа в просветах между частицами было благоприятным для образования газового облака вокруг пyзыJ)eй. В этих условиях, как будет показано позже, упомянутые обменные характеристики весьма важны, хотя точно и неизвестны. [c.359]

VIII-8), что в его экспериментальном диапазоне зависимость между j i и к, по существу, не зависит от изменения высоты осевшего слоя (к аналогичным выводам пришли также Оркатт с соавт. и Ланкастер ). Это означает, что эффективности катализатора в верхней и нижней частях реактора сопоставимы. Данное заключение примечательно, так как, согласно измерениям, дискретная фаза диспергирована более тонко в основании, чем в верхней части псевдоожиженного слоя со свободно барбо-тирующими пузырями Эти наблюдения качественно объяснимы, если предположить, что уменьшение поверхности пузыря и скорости переноса по высоте слоя сопровождается одновременным понижением скорости реакции за счет падения концентрации реагента (т. е. перемешивание в непрерывной фазе неполное). Следовательно, если, например, скорость реакции была бы лимитирующим фактором в основании слоя, то это положеняе должно было бы еще сохраниться на выходе из него, где скорости реакции и массопередачи были бы меньше и в результате не наблюдалось бы никакого влияния высоты слоя на его характеристику. Иная ситуация может возникнуть при больших расходах газа, когда возможно уменьшение скорости межфазного обмена газом из-за образования очень больших пузырей или при высоких скоростях реакции. [c.367]

Установки каталитического крекинга с реакторными блоками использующими псевдоожиженный слой твердого микросфериче ского катализатора, получают преимущественное развитие и яв" ляются наиболее перспективными для крупнотоннажных производств. Устойчивая турбулизация двухфазной системы в псевдоожиженном (кипящем) слое обеспечивает интенсивную тепло-п массопередачу между фазами и постоянство температур во всем объеме слоя. Изотермичность и высокая теплопроводность псевдо-ожиженного слоя способствует стабильности химических реакций между реагентами. Благодаря увеличению поверхности соприкосновения межфазные процессы идут с высокими скоростями. Конструктивное исполнение реакторных блоков каталитического крекинга обусловливается химизмом процесса, а также условиями фазового взаимодействия реагентов с катализаторами —давлением и температурой. Реакторные блоки установок с крупно-гранулированным катализатором значительно уступают по своим технико-экономическим показателям блокам с кипящим слоем микросферического катализатора, особенно блокам, в которых используются лифт-реакторы с полусквозными потоками двухфазных систем, где конверсия происходит в прямоточной восходящей части аппарата. Несложная система циркуляции микросферического катализатора, а также большая гибкость по перерабатываемому сырью позволяют создавать реакторные блокн каталитического крекинга единичной мощности до 4,0 млн. т/год. [c.388]

Установки каталитического крекинга предназначены для производства высокооктановых бензинов, газообразных олефиновых углеводородов, в частности, бутиленов для процесса алкилирования, и высокоароматизированных газойлевых фракций. Каталитический крекииг в псевдоожиженном слое значительно более распространен, чем крекинг в движущемся слое крупногранулирован-ного катализатора. Это объясняется большей гибкостью процесса, позволяющей перерабатывать разнообразное сырье и проектировать высокопроизводительные установки для пневмотранспорта и регенерации катализатора требуется более простое конструктивное оформление микросферический катализатор обеспечивает увеличенную поверхность контакта гетерогенных сред и лучшую тепло- и массопередачу.. [c.218]

Что касается возможности протекания процесса во внешнедиффузионной области, то нет ника ких оснований предполагать, что при осуществлении процесса, протекающего в неподвижном слое в кинетической области, он перейдет в псевдоожиженном слое во внешнедиффузионпую область. В самом деле, поток вещества к поверхности катализатора зависит не только от величины коэффициента массопередачи, но и от удельной поверхности катализатора в единице объема [c.348]

При переходе от пеподвижпого слоя к псевдоожиженному диаметр зерен изменяется по величине на порядок, в то время как скорость газового потока изменяется мало. Например, в работе [2] приведены некоторые данные для окисления нафталина во] фталевый ангидрид в промышленных условиях. Процесс проводится в неподвижном слое катализатора с зернами порядка 5—7 мм при линейной скорости 1,35 м1сек, а в псевдоожиженном слое—с зернами 0,125 при линейной скорости 0,25 м1сек, т. е. диаметр частиц уменьшается в 48 раз, а линейная скорость — лишь в 5,4 раза. Подробное изложение экспериментальных данных по массообмену в неподвижном и псевдоожиженном слоях приведено в монографии М. Лева [3]. В большинстве случаев коэффициент массопередачи от газового потока к частицам определяется для неподвижного и нсевдоожиженного слоев практически одинаковыми зависимостями, прямо пропорционален линейной скорости газа в степени 0,49—0,66 и обратно пропорционален эквивалентному диаметру частиц в степени 0,34ч-4-0,51. Можно принять приблизительно, что [c.349]

При равных скоростях потока, как мы видели, коэффициент массопередачи в псевдоожиженном слое несколько ниже, чем в неподвижном, однако это компенсируется более высокими скоростями потока в случае очистки сточных вод, загрязненных трудноотделяемыми взвешенными веществами. [c.143]

Принимая, что скорость массопередачи кристаллизации в псевдоожиженном слое контролируется внещней массоотдачей Кс = с получили [2] следующее уравнение для определения объемного коэффициента массопередачи [c.314]

Проектный расчет сушилки псевдоожиженно-го с л о я. При проектировании сушилок псевдоожиженного слоя надо учитьшать что в реальных сушилках непрерывного действия не всегда ясно, в каком периоде сушки протекает процесс. Сопротивление массопередаче может изменяться за время пребывания частицы в сушилке. Задача проектирования состоит в том, чтобы рассчитанный аппарат обеспечивал поддержание на выходе из него заданное среднее влагосодержание материала. [c.329]

Публикуемый сборник статей отражает программу фундаментальных исследований псевдоожиженного слоя, осуществляемую в отделе химической технологии научно-исследо-вательского центра по атомной энергии в Харуэлле. Работы П. Н. Роу, П, Ф. Вейса, К. С, Сазерлэнда, Д. Гаррисона и др. посвящены исследованию и количественному описанию основ гидродинамики псевдоожиженного слоя. Дж. Ф. Ричардсон и Дж. Зекели изучали массопередачу в псевдоожиженном слое активированного угля. [c.3]

По данным Левея и др. [1] и Литтмэна [17] можно судить, что интенсивность перемешивания частиц в конусном слое может быть на порядок меньше интенсивности перемешивания в цилиндрическом слое. Однако это еще не все определяет. В псевдоожиженном слое с движением частиц преимущественно в режиме полного вытесиения все еще остаются хорошие тепло- и массопередача - -свойства, присущие хорощо псевдоожиженным системам, [c.85]

Приведенные выше результаты рассчитывались в предпо-.тожении, что твердые вещества были полностью перемешаны,. Цоказательством этого факта служило и то. что поток газа на.ходплся в режиме полного вытеснения. Это привело к выпадающим результатам при низких значениях критерия Рейнольдса, критерии Нуссельта и Шервуда были ниже теоретического минимума 2. Предположив диффузионную модель обратного перемешивания газа, можно объяснить экспериментальные данные для тепло- и массопередачи межд частицами и жидкостью в псевдоожиженном слое и аномально низкие величины критериев Нуссельта и Шервуда при низких [c.154]

Из уравнения материального баланса находится а, затем по уравнению изотермы определяется С (а) и далее вычисляется АСср. По уравнению массопередачи находится необходимая площадь поверхности Р адсорбента в псевдоожиженном слое. [c.235]

Подробные исследования были проведены (П1-61] по непрерывному поглощению метана из его смеси с водородом псевдоожиженным слоем активного угля марки Е (фракция 75—104 ц). Опыты проводили на пятисекционном адсорбере с внутренним диаметром 50 мм. Высота псевдоожиженного слоя в каждой секции 50 мм. В десорбере с внутренним диаметром 50 мм поглотитель регенерировали водородом при 200—220° С. Поглощение производилось при комнатной температуре, постоянной интенсивности циркуляции поглотителя (73 г/мин) и различных скоростях газа т, соответствующих режимам фильтрации газа сквозь движущийся слой адсорбента, началу перехода в псевдоожиженное состояние т и состоянию псевдоожижения. В большинстве случаев при наиболее эффективных гидродинамических режимах адсорбция протекала в области внутренней диффузии, чему соответствовала степень насыщения адсорбента 5 0,9. Коэффициенты массопередачи при этом в 8—10 раз меньше, чем при поглощении в области внешней диффузии при 5 0,8. Переходная область соответствует 0,8<5<0,9. При изменении отношения гщ ш с 1 по 1,8 резко возрастает коэффициент массопередачи, что связано с быстрым увеличением объема действующего слоя поглотителя. При дальнейшем увеличении отношения и да с 1,8 до 5,5 коэффициент массопередачи возрастает с 1250 до [c.321]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.271 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.271 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.284 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.271 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология