Скорость в аппарате с псевдоожиженным

НИИ аппарата цилиндрической формы определяются выбором фиктивной скорости газа или жидкости. Верхним пределом скорости является скорость начала псевдоожижения частиц сорбента. С увеличением скорости растет коэффициент массопередачи (до некоторого предела, определяемого скоростью, при которой внутреннее сопротивление становится лимитирующим), и увеличивается гидравлическое сопротивление. Оптимальная скорость движения среды в адсорбере обычно много ниже скорости начала псевдоожижения. Выбор ее основывается на техникоэкономических соображениях производится расчет процесса при нескольких значениях фиктивной скорости (см. пример 17) и выбирается то значение, при котором полные затраты на работу установки минимальны. [c.67]

При отсутствии экспериментальных данных скорость начала псевдоожижения можно вычислить, пользуясь зависимостью между перепадом давления и скоростью потока ожижающего агента в свободном сечении аппарата, принимая перепад давления в слое эквивалентным весу содержащихся в нем твердых частиц (с учетом силы Архимеда). Для этого необходимо знать порозность слоя при минимальной скорости псевдоожижения (е ). Последняя зависит от формы и размера твердых частиц для частиц сферической формы может быть принято = 0,4. Попытки связать величину с фактором формы частиц оказались неудачными [c.44]

D — диаметр трубы или аппарата g — ускорение силы тяжести Н — высота слоя или столба жидкости Hmf — высота слоя при скорости начала псевдоожижения К — константа проницаемости (по Дарси) р — давление [c.589]

Минимальная скорость газа, при которой слой будет оставаться в состоянии фонтанирования, зависит, с одной стороны, от свойств твердой фазы и ожижающего агента и, с другой, — от геометрии слоя. В отличие от скорости начала псевдоожижения скорость начала фонтанирования Ums Для данного материала понижается с уменьшением высоты слоя и увеличением диаметра аппарата. Кроме того, на величину U влияет размер входного отверстия, хотя и незначительно. Таким образом, сравнение U со скоростью начала псевдоожижения затруднительно. В случае высоты слоя, близкой к максимально возможной при фонтанировании, скорости фонтанирования и начала псевдоожижения примерно равны. Поскольку максимальная высота слоя, способного фонтанировать, в аппаратах большого диаметра, как правило, намного больше рабочей (для пшеницы, например, в аппарате диаметром 305 мм составляет 2,75 м), то практическая потребность газа для фонтанирования в больших аппаратах часто бывает ниже , чем для псевдоожижения. [c.627]

Под названием внешняя гидродинамика кипящего слоя мы объединяем все явления взаимодействия потока газа (жидкости) со слоем в целом — критические скорости начала псевдоожижения и уноса, закон расширения слоя. К внутренней гидродинамике кипящего слоя относятся явления, обусловленные нестационарными движениями твердой фазы и ее перемешиванием внутри слоя, дисперсия скоростей и перемешивание в газовом потоке, механизм переноса импульса, теплоты и массы. Перенос теплоты от кипящего слоя к стенкам аппарата или погруженным в него поверхностям принято называть внешним теплообменом , в отличие от межфаз-ного теплообмена между зернами и проходящим потоком газа [c.7]

Совсем практически не должна зависеть от v , а, следовательно, и от L, внешняя гидродинамика — скорость начала псевдоожижения, расширение продуваемого слоя в целом и скорость витания — при L > df. Значения и р, например, измеренные для слоев из данных частиц в узких лабораторных колонках, всегда близки к тем, которые будут наблюдаться в крупном промышленном аппарате. [c.200]

Для нахождения площади газораспределительной решетки в общем случае (при расчете перфорированных решеток) определяют скорость начала псевдоожижения, исходя из числа псевдоожижения И =1,5- 2,5 при удалении внутренней влаги и до 7—8 и даже выше при удалении поверхностной влаги. При высушивании ряда неорганических продуктов (как сыпучих, так и растворов) высокотемпературным теплоносителем скорость его, рассчитанная на полное сечение аппарата (в зоне слоя), при температуре слоя может быть определена из экспериментально полученного в промышленных условиях соотношения Не = 2,4 /Аг. Свободное сечение решетки обычно равно 5—10% (его рассчитывают, исходя из того, чтобы гидравлическое сопротивление решетки составляло не менее 40 % от сопротивления слоя). [c.148]

Рассмотрим вначале процесс сушки монодисперсного материала в многосекционном аппарате псевдоожиженного слоя при кинетике сушки в периоде постоянной скорости. [c.282]

Далее рассчитываем фиктивную (на полное сечение аппарата) скорость начала псевдоожижения [c.305]

В аппаратах с псевдоожиженным слоем очень интенсивно идет теплообмен между слоем и стенкой. Оказалось, что коэффициент теплоотдачи при этом увеличивается с повышением скорости сплошной фазы, достигает максимального значения и затем уменьшается. Обычно максимальное значение коэффициента теплоотдачи в этом процессе достигается при скорости сплошной фазы, превышающей примерно в два раза скорость начала псевдоожижения. Если требуется определить коэффициент теплоотдачи от псевдоожиженного слоя к стенке аппарата, можно воспользоваться зависимостью, соответствующей оптимальной скорости газа (см. разд. 6.9.2) [c.312]

Поток с застойной зоной зернистого материала может возникнуть в ПС при скоростях ожижающего агента, близких к скорости начала псевдоожижения и о. Из-за неравномерного газораспределения в слое возникает зона (на рис. 8.22, а — заштрихована), плохо доступная газовому потоку. Скорость газа в ней ниже и о, так что частицы здесь неподвижны (или малоподвижны) обмен частицами между застойной зоной и остальным слоем затруднен. В аспекте структуры потока твердого материала (ТМ), непрерывно вводимого в аппарат и выводимого из него, в рассматриваемой ситуации на ИП псевдоожиженного ТМ в основной области слоя наложено существование застойной зоны со слабым перемешиванием твердых частиц. Такая модель будет характеризоваться двумя параметрами долей объема слоя, запетого застойной зоной, и скоростью обмена твердыми частицами между этой зоной и основньш потоком ТМ. [c.641]

Рис. 3. Изменение концентрации твердой фазы ио оси аппарата. Псевдоожиженный материал — песок й( = = 1,3 мм с начальной высотой слоя Ло = 75 скорость газа во входном сечении аппарата

СКОРОСТЬ НАЧАЛА ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ В КОНИЧЕСКИХ АППАРАТАХ [c.88]

Рис. 1П-8. Скорости начала псевдоожижения в конических аппаратах

В конических аппаратах с углом >20° представляет интерес конфигурация псевдоожиженного ядра (см. рис. 11-10,6). Для ее выявления достаточно, видимо, сопоставить [99, 101, 104] результаты расчета по уравнениям для перепада давления (глава II, раздел 4) и скорости начала псевдоожижения (глава III, раздел 3) с экспериментальными данными, поскольку отклонение последних обусловлено в основном именно наличием псевдоожиженного ядра в аппаратах с достаточно большим а. [c.115]

ВОДИТ К появлению пузырей, размеры н частота возникновения которых возрастают с увеличением расхода газа, так что их фронтальный диаметр может достигнуть диаметра аппарата. Псевдоожижение, схема которого изображена на рис. 2,в носит название псевдоожижеиия с поршневым режимом. Наконец, дальнейший рост скорости газа приводит к выносу частиц из аппарата. Доля пустот при этом весьма велика (превышает [c.21]

Далее рассчитывают фиктивную (на полное сечение аппарата) скорость начала псевдоожижения гиас-Шпс = Не Хср/рср э (Х.34) [c.169]

В одной из ранних работ для качественной характеристики физического состояния системы были введены термины однородное и неоднородное псевдоожижение. Пусть при повышении скорости ожижающего агента слой может непрерывно расширяться за счет равномерного увеличения промежутков между частицами до тех пор, пока в аппарате не останется единичная частица в этом случае говорят об однородном псевдоожижении. Если, наоборот, при скоростях, превышающих скорость начала псевдоожижения, о жижающий агент движется через слой в виде пузырей (примерно так же, как газ через слой жидкости), то псевдоожижение называют неоднородным. Различие между неоднородным и однородным псевдоожижением легко продемонстрировать, сравнивая поведение слоя стеклянных шариков размером около 0,5 мм, псевдоожижая их воздухом или водой. В нервом случае псевдоожижение будет неоднородным, во втором — однородным. В общем, различие между однородными и неоднородными системами обусловлено разницей в свойствах капельных жидкостей и газов. Последующие работы показали, однако, что в некоторых особых условиях (например, для систем вода — вольфрамовые частицы ) неоднородное псевдоожижение наблюдается в системах жидкость — твердые частицы и, наоборот, для систем газ — твердые частицы (например, ожижение пластмассовых микросфер сжатой двуокисью углерода ) характерно однородное псевдоожижение. [c.24]

Псевдоожиженный слой образуется при увеличении скорости восходящего потока ожижающего агента через неподвижный слой. Следовательно, можно предположить, что при скорости начала псевдоожижения к псевдоож иже иному слою применимы закономерности, справедливые для неподвижного. Если же слой расширился до порозности, близкой к единице, и состоит преимущественно из одиночных изолированных частиц, взвешенных в потоке ожижающего агента, то любая зависимость для псевдоожиженного слоя при экстраполировании должна оказаться применимой к одиночной частице. В промежуточных условиях однородный псевдоожиженный слой по своим гидродинамическим свойствам в известной степени подобен отстаивающейся суспензии. При этом в однородном псевдоожиженном слое частицы в целом не перемещаются относительно стенок аппарата, они поддерживаются восходящим потоком ожижающего агента. В оседающей суспензии твердые частицы непрерывно движутся вниз, а движение жидкости обусловлено ее вытеснением оседающими твердыми частицами. Можно предположить, что зависимости скорость — пороаность для оседающей суспензии и однородного псевдоожиженного слоя окажутся сходными. [c.38]

В псевдоожиженном слое существуют благоприятные условия для тепло-и массообмена между твердыми частицами и ожижающим агентом происходит быстрое перемешивание твердых частиц. При атом коэффициенты теплообмена с наружной поверхностью аппарата весьма высоки, поэтому аппараты с псевдоожиженным слоем используют как теплообменники и хими-ческие реакторы, особенно в тех случаях, когда требуется тонкое регулирование температуры и когда системе нужно сообщать (или отеодить ив нее) большие количества тепла. В связи с атим необходимо выяснить характер движения ожижающего агента и твердых частиц. По внешнему виду поток ожижающего агента в псевдоожиженном слое кажется турбулентным. Однако при скоростях, близких к скорости начала псевдоожижения, и в непрерывной фазе неоднородного слоя с барботажем пузырей движение потока обычно является ламинарным этот режим нарушается только в сильно расширенном Однородном слое и при использовании крупных твердых частиц. [c.38]

В ряде советских работ [1—3 , помимо цитируемых в тексте ссылок на этирические соотношения, содержится теоретический анализ, позволяющий оценивать скорость начала псевдоожижения и ЛР з в конических и коническо-цилиндрических аппаратах. — Прим. ред. [c.626]

Если высота слоя превысит максимально возможную в условиях фонтанирования, то фонтанирующий слой перейдет в псевдоожиженный (рис. XVII-2). Следовательно, если известна скорость начала псевдоожижения зернистого материала, то максимальная высота фонтанирующего слоя в данном аппарате может быть рассчитана по уравнению для скорости начала фонтанирования при замене значения i/ s на U f- Величина U f была найдена нри помощи уравнения Эргана для неподвижного слоя и равенства АР/Я = рЛ1 - ео) [c.630]

За скорость начала псевдоожижения в контактном аппарате с турбулентным трехфазным слоем принимают максимальную скорость газа, при которой неподвижный слой сохраняет свою перр.оначальную высоту. Скорость начала псевдоожиженпя [c.676]

Переход от режима фильтрации к состоянию псевдоожижения соответствует на кривой псевдоожижения критической скорости псевдоожижающего агента 1 пс (точка А, рис. 5-9, а), называемой скоростью начала псевдоожижения. В момент начала псевдоожиже-ния вес зернистого материала, приходящийся на единицу площади поперечного сечения аппарата уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя [c.111]

И пс — скорость начала псевдоожижения, отнесенная к полному сечению аппарата с1 — диаметр сферических частиц. Занисимость (5.23) дает возможность оценить величину ностыо 20%. Для частиц несферической формы скорость начала псевдоожижения находят с учетом фактора формы, являющегося [c.114]

Для практических целей псевдоожиженный слой принято характеризовать следующими показателями размер, форма и фракционный состав твердых частиц, перепад давления в слое и концентрация твердых частнц в нем, скорость начала псевдоожижения порозность слоя, интенсивность массо- и теплообмена в нем, унос частиц из с,мя. Знание 1тих характеристик псевдоожиженного слоя позволяет с приемлемой точностью оценить газоднна.чику реальны.х аппаратов и ее влияние на результаты химического процесса. [c.168]

Ионообменные колонны непрерывного действия могут работать с движущимся и кипящим слоем ионита. Для проведения непрерывных процессов ионообмена в кипящем слое возможно использование ступенчатопротивоточных аппаратов с ситчатыми тарелками и переливными устройствами по типу адсорбера, показанного на рис. ХУ1-9. В этом аппарате жидкость протекает снизу вверх со скоростью, большей скорости начала псевдоожижения частиц ионита. На каждой тарелке ионит находится во взвешенном состоянии, через переливные патрубки он перетекает на нижерасположенные тарелки и с нижней тарелки непрерывно отводится на регенерацию. [c.582]

В книгу включены практически важные процессы, осуществляемые в аппаратах КС. В гл. 1 рассматриваются гидродинамические процессы, сопровождающие псевдоожижение дисперсных материалов приводятся соотношения для расчета ос йовных гидродинамических параметров скоростей начала псевдоожижения и уноса, гидравлического сопротивления КС значительное внимание уделяется современным методам интегрального исследования структуры КС с помощью метода трассера. В гл. 2 приводятся материалы по расчету интенсивности процесса внешнего и межфазного теплообмена в КС дисперсных материалов. Гл. 3 посвящена обзору многочисленных конструктивных решений и расчету процессов сушки самых разнообразных материалов в аппаратах КС приводятся также данные по расчету процессов эндотермического обжига. В гл. 4 содержатся имеющиеся результаты по процессам горения твердых и газообразных топлив и экзотермического обжига, которые осуществляются в КС. Гл. 5 посвящена каталитическим процессам, проводимым в КС дисперсного катализатора здесь же рассматриваются методы расчета адсорбционных процессов. В гл. 6 представлены основные соотношения для расчета процессов массовой кристаллизации, проводимых в аппаратах КС. [c.6]

В аппаратах переменного по высоте сечения, например в конических аппаратах, в разных сечениях скорость ожижаЮщего агента достигает скорости начала псевдоожиження не одновременно. Плотные слои сдерживают ожижение слоев, где скорость агента достигает критической величины, и, в свою очередь, ожиженные слои способствуют ожижению плотных. Под скоростью начала псевдоожиження в этом случае следует понимать скорость ожижающего агента при которой ожижаются частицы во всех сечениях аппарата. Из аппаратов переменного сечения наибольший для практики интерес представляют конические, расширяющиеся кверху аппараты. Даже при небольших значениях угла при вершине конуса ожижение не является равномерным по сечению существует более разреженная зона, ядро и более плотная, периферийная зона, [c.24]

Пример 1.26. Необходимо осуществить масштабный переход от лабораторного аппарата с горизонтальным КС (аппарата 1) к опытно-промышленному (аппарат 2). Геометрические параметры слоя в 2 увеличены в 4—6 раз и их численные значения даны на рис. 1.20. Известно, что для разрабатываемого процесса время сушки т= 1800 с. Ожижаемый материал — частицы перхлорвиниловой смолы. Скорость начала псевдоожиження материала Шкр 20 см/с. Рабочая скорость газа в аппарате 2 75—150 см/с. Принять, что продольное перемешивание описывается диффузионной моделью. Для воспроизводства аппаратом 2 показателен аппарата 1 необходимо, в частности, чтобы выполнялось условие Рег Рв . [c.59]

Пример З.4.5.2. В аппарате кипящего слоя диаметром й = 0,3 м с пористой газораспределительной решеткой предполагается псевдоожижать частицы размером й = 500 мкм и плотностью рг = 2300 кг/м газом с плотностью р, = 0,8 кг/м и вязкостью ц = 30 10 Па с. Выдать рекомендации, исключающие поршнеобразование, если приведенная к сечению аппарата скорость газа превышает в три раза приведенную скорость начала псевдоожижения. [c.215]

Псевдоожижение зернистого материала возможно не только в поле сил тяжести, но также в поле магнитных [421] или центробежных [98, 123, 126, 578] сил. В последнем случае резко возрастают скорости начала псевдоожижения и уноса, так как центробежные силы, уравновещивающие силу гидродинамического сопротивления, могут в сотни раз превышать силу тяжести. При этом в результате увеличения скорости ожижающего агента возрастает не только производительность аппарата, но и интенсивность диффузионных и тепловых процессов. [c.24]

Для псевдоожижения полидисперсных материалов характерна не точка, а некоторый диапазон скоростей начала псевдоожижения [220, 222, 227]. Слой постепенно переходит в состояние псевдожидкости — сначала мелкие, а затем более крупные частицы (рис. 1-20,а). При этом на кривой псевдоожижения нередко отсутствует четко выраженный пик давления. Рассмотренная картина проявляется особенно ярко, если частицы в слое предварительно сепарированы по размерам снизу более крупные, сверху — мелкие. Диапазон скоростей начала псевдоожижения (рис. 1-20, б) характерен также для псевдоожижения в поле центробежных сил [98]. Во взвешенное состояние переходят сначала частицы, расположенные ближе к оси вращения, а с ростом скорости газа — более отдаленные от нее. Наконец, постепенного перехода в псевдоожиженное состояние можно ожидать при псевдоожижении моноднс-персного слоя в аппарате с уменьшающимся снизу вверх поперечным сечением. Здесь скорость газа (жидкости) в верхних сечениях слоя может превысить первую критическую, в то время как в больших по величине нижних сечениях она окажется еще недостаточной для псевдоожижения частиц. [c.53]

Очевидно, величина О) должна зависеть не только от факторов, определяющих скорость начала псевдоожижения в аппаратах с вертикальными стенками ( о), но также от геометрических характеристик слоя (высоты неподвил<иого слоя Но, соотношения верхнего и нижнего сечений djdo, угла в вершине конуса а ). [c.90]

Результаты экспериментов по псевдоожижению в конических аппаратах приведены на рис. III. 8. Из рисунка видно, что при а =15° и небольших высотах слоя, когда dslda 2, скорость начала псевдоожижения w можно рассчитать по уравнению (III. 24), так как псевдоожижение наблюдается по всему сечению слоя. С увеличением высоты слоя в нем появляется псевдоожиженное ядро и скорость начала псевдоожижения постепенно приближается к величинам. вычисляемым по уравнению (III. 25). [c.90]

Характер движения газового потока через неподвижные и псевдоожиженные слои. Установлено [39, 54, 219, 348, 381], что в результате менее плотной укладки частиц у стенок аппарата в неподвижном слое средняя скорость потока здесь увеличивается в 1,6—1,9 раза, а иногда и больше. Замеры с помошью термоанемометров показали [706], что максимальная скорость наблюдается в кольцевом зазоре на расстоянии от стенки, примерно равном диаметру частицы, а по оси потока может быть минимальной. Вследствие подобной неравномерности распределения газового потока скорость газа вблизи стенок может иногда даже превысить скорость начала псевдоожижения и слой у стенок на отдельных участках перейдет в псевдоожиженное состояние. [c.590]

Псевдоожиженный слой получил чрезвычайно широкое распространение в химической и других отраслях промышленности как эффективное средство интенсификации тепло- и массообмеиных процессов. В связи с этим к настоящему времени появилось значительное число публикаций, посвященных различным вопросам исследования этой физической системы. В большинстве монографий, посвященных псевдоожиженному слою, излагаются главным образом результаты экспериментальных исследований, а также важные технологические аспекты применения псевдоожиженного слоя при осуществлении тепло- и массообменных процессов. Подавляющее большинство встречающихся в этих монографиях теоретических задач решается на полуэмпирическом уровне.. Такой подход к исследованию псевдоожиженного слоя дал возможность получить ряд практически полезных формул для расчета важных с инженерной точки зрения характеристик этой физической системы скорости начала псевдоожижения, гидравлического сопротивления псевдоожиженного слоя/, расширения слоя и т. п. Эти эмпирические и полуэмпирические результаты позволили на первых этапах удовлетворить потребности ин-ж-енеров в методах приближенного расчета аппаратов с псевдо-ожиженным слоем и несомненно продолжают играть полезную роль. [c.7]

Пульсационные скорости измерялись методом турбулиметра [116]. Этот метод заключается в введении в слой шарика, имею-ш его диаметр значительно больше диаметра взвешенных частиц. Шарик подвешен на плоской пружине. Колебания шара под влиянием ударов твердых частиц псевдоожиженного слоя передаются пружине. Тензо-датчик, который наклеен на пружину, включен в неравновесную мостовую схему. В диагонали моста под влиянием колебаний возникает переменная э. д. с., которая усиливается тензостанцией и регистрируется. Пульсационные скорости в псевдоожиженных слоях песка (удельный вес 2500 кг м ) и барита (4000 кгЫ ) измерялись в аппаратах диаметрами 80, 140и220/ л [116]. Работа дала возможность получить некоторые качественные представления о пульсационных скоростях, которые по утверждению авторов нуждаются еш,е в дальнейших уточнениях. Обнаружено, что пульсационные скорости одинаковых частиц в аппаратах разных диаметров мало различаются между [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология