Зернистые материалы псевдоожиженное состояние

Верхняя граница псевдоожиженного состояния соответствует скорости свободного витания одиночных частиц (е 1). Очевидно, что при скорости потока, превосходящей скорость витания, т. е. при Wy 3 И вит будет происходить вынос частиц из слоя зернистого материала или так называемый пневмотранспорт. [c.115]

Установлено, что перевод зернистого слоя в псевдоожиженное (кипящее) состояние позволяет интенсифицировать многие процессы химической технологии (адсорбции, сушки, теплообмена и т. п.), а также создать условия для перемещения и смешивания сыпучих материалов. При этом размер частиц должен быть небольшим, что приводит к увеличению поверхности их контакта с жидкостью или газом (а это очень важно для ускорения процессов тепло- и массообмена) при сравнительно невысоком гидравлическом сопротивлении. Скорость процессов тепло- и массообмена повышается еще и потому, что в условиях псевдоожижения практически вся поверхность всех частиц омывается потоком, причем при значительных скоростях. Рассмотрим три основных состояния слоя зернистого материала в зависимости от скорости жидкости или газа (рис. 6-16). [c.123]

Псевдоожижение — процесс приведения твердого зернистого материала в состояние, при котором его свойства приближаются к свойствам жидкости. Псевдоожиженные системы способны принимать форму аппарата (емкости), перемещаться по трубопроводу, выталкивать тела меньшей плотности, обладают свойствами вязкости и текучести. Режим псевдоожижения (режим кипящего слоя ) достигается при таком состоянии системы, когда вес зернистого материала, приходящийся на единицу площади сечения аппарата, уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя, то есть [c.109]

Как известно, при отсутствии теплоносителя или при очень малой его скорости зернистый материал лежит на решетке неподвижным плотным слоем. С увеличением скорости подачи теплоносителя наблюдается узкая область скоростей, в пределах которой слой сначала разбухает, но остается неподвижным, а затем при достижении теплоносителем некоторой критической скорости, называемой скоростью псевдоожижения, слой приходит в состояние кипения, или псевдоожижения. С дальнейшим увеличением скорости теплоносителя псевдоожижение переходит в пневмотранспорт, начало которого характеризуется скоростью газового потока, называемой скоростью уноса . [c.134]

На практике псевдоожиженный слой образуется при восходящем движении ожижающего агента через слой зернистого материала в момент, когда перепад давления в слое достигает величины, достаточной для поддержания зернистого материала во взвешенном состоянии. [c.17]

Наличие зернистого материала в состоянии псевдоожижения увеличивает коэффициент теплообмена в 10—15 раз при той же скорости движения газа в сушильной камере. При этом коэффициент теплообмена зависит от диаметра частиц зернистого материала. Чем меньше диаметр частиц материала, тем больше коэффициент теплообмена между нагретой поверхностью и газом. Увеличение коэффициента теплообмена, очевидно, связано с турбулизацией пограничного слоя у нагретой поверхности в результате соударений частиц материала. [c.227]

Неоднородность структуры слоя приводит к движению ожижающего агента преимущественно в отдельных областях в слое возникают зоны неподвижного и псевдоожиженного зернистого материала. Внешне слой может казаться хорошо сжиженным, но в действительности часть твердых частиц остается в неподвижном состоянии на распределительном устройстве, и перепад давления получается меньше теоретического. Это явление чаще наблюдается в системах газ — твердые частицы. Полностью в псевдоожиженное состояние слой переходит при скорости С/,5, как показано на рис. П-1, в. [c.40]

При скорости и о потока ниже некоторого критического значения (скорости псевдоожижения) слой зернистого материала (рис. 6-16, а) находится в неподвижном состоянии, его гидравлическое сопротивление увеличивается (линия ЛВС на рис. 6-16, г), а порозность е и высота Я практически неизменны (линия ЛВС на рис. 6-16, д). Закономерности движения потока для этого случая были рассмотрены выше. По достижении некоторой критической скорости соответствующей точке С на рис. 6-16, г, д, гидравлическое сопротивление зернистого слоя становится равным его весу [c.123]

При выгрузке через отверстие в стенке или дне сосуда псевдоожиженный материал принимает форму струи. Последняя на выходе из отверстия очень похожа на струю капельной жидкости независимо от агрегатного состояния ожижающего агента (газ или жидкость). Струи материала наблюдаются и при гравитационном движении массы твердых частиц через горизонтальные отверстия в дне бункеров, содержащих сухие сыпучие материалы. Известно, однако, что через отверстия в боковой стенке сосуда горизонтальное движение твердого материала в последнем случае практически отсутствует и струя никогда не образуется. У псевдоожиженных систем.на уровне отверстия поддерживается гидростатический напор, способствующий горизонтальному движению зернистого материала и выгрузке его из аппарата. Условия экспериментального исследования процесса истечения псевдоожиженных систем приведены в табл. XV-1. [c.568]

Псевдоожижение. Большое значение в химической технологии имеют процессы взаимодействия газов и жидкостей с твердыми зернистыми материалами в условиях перемещения твердых частиц одна относительно другой под воздействием энергии потока. Это состояние зернистого материала получило название псевдоожиженного (кипящего) слоя по аналогии поведения с капельной жидкостью [10]. [c.119]

В) Регенератор с циркулирующим зернистым материалом, проходящим через теплообменники в псевдоожиженном состоянии (рис. VI1-44), отличается пт предыдущего только устройством теплообменников / и 2. Зернистый материал [c.612]

Псевдоожижением твердого зернистого материала называют приведение его в такое состояние, нри котором его свойства по многим показателям приближаются к свойствам яшдкости такое состояние достигается в результате пропускания через слой свободно лежащего твердого зернистого материала восходящего потока газа или жидкости. [c.37]

При обжиге в кипящем или вихревом слое руду или концентрат подают в печь в измельченном виде и вдувают соответствующий газ. Газ участвует в реакции обжига и в то же время поддерживает руду в кипящем состоянии (в данном случае под кипением подразумевают некоторое промежуточное состояние зернистого материала, характеризующее его переход из неподвижного во взвешенное состояние). Это состояние достигается при определенной скорости газа, когда сыпучий материал становится легкоподвижным и ведет себя как жидкость (отсюда слой получил название псевдоожиженный). [c.356]

Таким образом, при инженерных расчетах гидравлического сопротивления слоя зернистого материала необходимо по данным одного опыта, при любой скорости потока и температуре, для зерен данного гранулометрического состава (1з, найти но уравнениям (1—93) и (1—93а) коэффициент формы сф. Зная последний, можно рассчитать сопротивление слоя данного материала при любых условиях по уравнению (1—91). Скорость витания ьо пш.. В момент перехода слоя зернистого мате- риала в состояние псевдоожижения перепад давления достигает такой величины, при которой общее давление на слой материала становится рав- ным весу материала. В этих условиях [c.82]

Следует отметить также, что структура псевдоожиженного слоя в определенной мере зависит от того, каким потоком - жидкостью или газом - достигнуто псевдоожиженное состояние зернистого материала. [c.125]

В этих реакторах реакционная смесь проходит через слой катализатора снизу вверх с такой скоростью, чтобы зернистый материал перешел в состояние псевдоожижения. Это состояние характеризуется тем, что слой как целое расширяется, зерна теряют контакт между собой и приходят в интенсивное и хаотическое движение, не поквдая при этом границ слоя (за некоторыми исключениями). Образуются пузырьки газа, которые поднимаются через слой, п обш ая картина очень напоминает кипящую жидкость. Материал приобретает текучесть и способность передачи гидростатического давления в объеме подобно капельным жидкостям. [c.30]

Если не имеется препятствий расширению слоя (зернистый материал свободно покоится на газопроницаемой подложке, а сплошная фаза подается снизу), то при определенной скорости движения среды, называемой критической м кр (точка В), когда силовое воздействие сплошной среды превысит вес частицы, последние приобретают подвижность и начинают перемещаться относительно друг друга, образуя взвешенный слой (участок ВС, рис. 6.9.6.1). Частицы твердой фазы во взвешенном слое хаотически движутся, вращаясь и соударяясь. Общий объем слоя увеличивается, увеличивается его пористость. Взвешенный слой твердых частиц назьшается также псевдоожиженным или кипящим, поскольку он, подобно жидкости, обладает текучестью. В момент начала псевдоожижения — в точке В — наблюдается пик перепада давления, что связано, в основном, с преодолением сил грения слоя частиц о стенку аппарата и в меньшей степени — сцеплением частиц друг с другом, перераспределением энергии газовых струй из отверстий решетки. Всплеск перепада давления для неуплотненных материалов в среднем составляет 5-10 % от Ар. При уменьшении скорости сплошной среды и обратном переходе слоя в неподвижное состояние пик перепада давления отсутствует (пунктир [c.578]

Скорость газа (жидкости), при которой неподвижный слой зернистого материала переходит в псевдоожиженное состояние, называется скоростью начала псевдоожижения (или первой критической). Скорость газа, при которой твердые частицы выносятся из слоя, называется скоростью уноса (или второй критической). Таким образом, диапазон псевдоожижения ограничен первой и второй критическими скоростями. При относительной объемной концентрации твердой фазы в псевдоожиженном слое не ниже 0,3 говорят о псевдоожижении в плотной фазе, а при концентрации ниже 0,3 — о псевдоожижении в разбавленной фазе. [c.21]

Состояние двухфазной системы применительно к псевдоожижен-ному слою наглядно изображается в виде кривой псевдоожижения, Последняя выражает зависимость полного перепада давления АР (или удельного АР/Яп. где Яо — высота неподвижного слоя зернистого материала) [c.49]

Величина пика давления Аяо, наблюдающегося при переходе СЛОЯ зернистого материала в псевдоожиженное состояние, зависит ОТ формы и состояния поверхности частиц твердого материала, плотности их упаковки в неподвижном слое и конфигурации последнего. При псевдоожижении хорошо сыпучих, исслеживающихся материалов в аппаратах постоянного поперечного сечения зна-тение Ало, как правило, невелико и обычно не превышает 5—1,5% [c.66]

При псевдоожижении газами с увеличением их скорости слой, как указывалось выше, последовательно проходит стадии спокойного псевдоожижения (слой относительно однороден по объему) и неоднородного псевдоожижения (барботаж пузырей, образование агрегатов — слой неоднороден по объему). При дальнейшем увеличении скорости газа, когда порозность е превышает 0,7—0,8, слой снова становится однородным с более или менее равномерно распределенной в нем твердой фазой (в случае полидисперсного состава зернистого материала — слой с сепарацией частиц по высоте в зависимости от их размера). В случае псевдоожижения капельной жидкостью слой постепенно расширяется от состояния спокойного псевдоожижения до сепарированного слоя, как правило, минуя стадию образования неоднородного слоя. [c.96]

Вопросы распределения порозности по объему псевдоожиженного слоя рассматривались выше применительно к случаям, когда весь твердый материал находится во взвешенном состоянии. В реальных условиях из-за недостаточно равномерного распределения ожижающего агента некоторая доля твердого материала в слое не переходит в псевдоожиженное состояние, образуя неподвижные, (малоподвижные) застойные зоны. Эти зоны, как правило, не желательны, так как служат источниками нарушения нормального хода технологических процессов. Оценивая качество распределения потока ожижающего агента и характеризуя таким образом полноту псевдоожижения зернистого материала (следовательно, и среднестатистические, неизменные во времени, лекальные значения w, е, усл., Rut. д.), говорят о той или иной степени равномерности псевдоожижения. Наряду с этим вводится понятие об однородности псевдоожиженного состояния, характеризующей закономерность пульсационных колебаний определяющих параметров системы (е, усл., w,P,AP) в идеально однородном слое пульсации отсутствуют. [c.118]

Механизм псевдоожижения заключается в следующем. При подаче вертикального восходящего потока псевдоожижающего агента (газа или жидкости) через слой зернистого материала, лежащий на перфорированной решетке аппарата, на его частицы действуют аэродинамические силы. При малых скоростях слой остается неподвижным, с увеличением скорости отдельные частицы начинают двигаться одна относительно другой, и слой расширяется. При более высокой скорости потока достигается состояние, когда почти все частицы совершают сложное относительное движение, слой переходит во взвешенное (псевдоожиженное) состояние. Началу псевдоожижения соответствует равенство сил гидродинамического сопротивления слоя весу всех его частиц. В действительности требуется еще учитывать силы сцепления между частицами. Началу псевдоожижения соответствует некоторая скорость при которой преодолеваются силы сцепления и перепад давления становится равным весу частиц, приходящемуся на единицу поперечного сечения слоя. Зависимости перепада давления на высоте слоя с учетом архимедовых сил имеют следующий вид [c.119]

Характеристики псевдоожижен/юго слоя. Газовая фаза проходит снизу вверх через слой твердого зернистого материала со скоростью, обеспечивающей переход твердых частиц во взвешенное состояние. Исследование псевдоожиженного слоя показало, что он не является однородным наличие газовых пузырей среди турбулентно- и толчко-образнодвижущихся частиц твердого материала создает видимость кипения слоя. Пузыри газа просачиваются между частицами твердой фазы, имеющими во взвешенном состоянии относительно небольшой контакт одна с другой. Типичная картина внутреннего состояния псевдоожиженного слоя показана на рис. 1Х-39. [c.290]

В последние десятилетия большое гсромышленное значение приобрели процессы взаимодействия газов и жидкостей с твердыми зернистыми материалами, при проведении которых твердые частицы приобретают подвижность друг относительно друга за счет обмена энергией с взвешивающим потоком. Такое состояние зернистого материала получило название псевдоожиженный слой вследствие внешнего сходства с поведением обычной капельной жидкости псев-дг)ожиженный слой принимает форму вмещающего его аппарата поверхность псевдооихи/кеиного слоя (без учета всплесков) горизонтальная. Одновременно обнаруживаются и другие свойства, аналогичные свойствам жидкости — текучесть, вязкость и поверхностное [c.109]

Широкое внедрение техники псевдоожижения в промышленную практику обусловлено рядом важных преимуществ. Твердый зернистый материал в псевдоожиженном состоянии вследствие текучести можно перемещать по трубам, что позволяет многие периодические процессы осуществлять непрерывно. Особенно выгодно применение псевдоожиженного слоя для процессов, скорость которых определяется термическим или диффузиониым сопротивлениями в газовой фазе. Эти сопротивления в условиях псевдооя ия ения уменьшаются в десятки, а иногда и в сотни раз, а скорость процессов соответственно увеличивается. [c.110]

Рчс. 5-8. 1 аалцчные состояния слоя зернистого материала ири ирохожденип через него потока газа (жидкости) о— неподвижный слой (режим фильтрации) б — ол.нородный псевдоожиженный слой при IV. > м — неоднородный псевдоожиженный слой а — унос твердых частиц д — псев- [c.111]

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]

Эти характерные состояния слоя зернистого материала проиллюстрированы на рис. XVIII-1. В определенных условиях плотный слой может перейти в псевдоожиженный, а последний — в транспортируемый, и наоборот. [c.457]

Нагревательная установка с псевдоожиженным слоем твердо1 о теплоносителя также состоит из теплообменных камер, но несколько другого устройства. Топочные газы направляются по газоходу под распределительную решетку верхней камеры с такой скоростью, чтобы привести в псевдоожиженное состояние холодный зернистый материал, который поступает сверху. Нагретый материал отводится в нижнюю камеру, где псевдоожижается потоком нагреваемого (технологического) газа, поднимающегося сквозь отверстия распределительной решетки. Здесь происходит интенсивное нагревание технологического газа, воспринимающего тепло от зернистого промежуточного теплоносителя, В остальном схема установки совпадает с изображенной на рис, У1П-8. [c.321]

КИПЯЩИЙ СЛОЙ (псевдоожиженный слой) — широко применяемый в проу.ыш-ленности способ обжига твердых веществ (руд, пирита, угля и др.), состоящий в том, что через слой зернистого материала в печи продувают воздух так, чтобы зерна находились во взвешенном состоянии, вследствие чего объем материала значительно увеличивается, а частииы материала — перемещаются относительно друг друга, как в кипящей жидкости. [c.126]

ПСЕВДООЖИЖЕНИЕ, способ взаимодействия-потока газа или жидкости (ожижающий агеит) со слоем твердого зернистого материала, при к-ром твердые частицы, взвешенные в потоке, совершают пульсационные и вихревые движения, не покидая пределов слоя. Переход неподвижного слоя в псевдоожиженный происходит при такой скорости потока ш ожижающего агента, при к-рой устанавливается равповесие между силами трепия потока о твердые частицы и весом частиц (первая критич. скорость П.). В этом состоянии слой приобретает текучесть. При увеличении скорости ожижающего агента высота слоя возрастает, повышается его по-розпость 8 (доля объема, занятого ожижающим агентом), но в результате сохранения равновесия между силами трения и весом частиц последние не покидают пределов слоя, а его гидравлич. сопротивление остается постоянным. Частицы начинают выноситься из слоя при скорости потока ю" (вторая крптич. скорость П.), превышающей ги в десятки раз. [c.486]

Фильтры с движущейся средой. Свойство сыпучести зернистых материалов используется для создания фильтров с движущейся средой и периодическим или непрерывным удалением из установ1Ки на регенерацию слоя зерен, забитого пылью. Обычно материал перемещается между сетками или жалюзийными решетками под действием гравитационных сил. Регенерация выгруженного материала от уловленной пыли проводится в отдельном аппарате грохочением или промывкой в восходящем потоке воды зерен, находящихся в псевдоожиженном состоянии. [c.194]

С момента перехода свободно лежащего неподвижного плотного слоя зернистого материала в псевдоожиженное состояние гидравлическое сопротивление слоя (или перепад давления Дрсл в потоке, проходящем через псевдоожи-женный слой) в аппаратах постоянного поперечного сечения и большого диаметра практически становится постоянным, не зависящим от расхода жидкости (газа). Прн неизменном числе твердых частиц в слое Дрсп определяется по формуле [c.448]

На рис. 6.6.1.6 приведена схема наиболее сложного аппарата, в котором зернистый материал может находиться в различных состояниях (плотный слой, псев-доожиженный слой, газодисперсный поток), типичных для указанных выше процессов. В данной конструкции осуществляется замкнутая циркуляция зернистого материала. По опускной трубе 5 материал попадает в псевдоожиженный слой 3, откуда распределяется по пневмотранспортным трубам 6. На уровне газоподающих отверстий 4 восходящий псевдоожиженный слой переходит в газодисперсный поток, который интенсифицирует теплообмен в пневмотранс-портных трубах, количество которых определяется теплопередающей поверхностью. Регулировка циркуляционного расхода осуществляется вертикальным перемещением конуса 11. [c.475]

Этот вид транспортной установки (рис. 6.6.7.1) основан на способности зернистой среды в состоянии псевдоожижения течь наподобие жидкости. При обычном наклоне канала (а = 2 6°) материал течет под действием сил тяжести в сторону наклона аэрожелоба. При низких скоростях течения псевдоожиженного слоя (л = 0,5 ч- 5 м/с) истирание материала и пористой перегородки незначительно. [c.494]

В технике проведения массообменных процессов с участием твердой фазы часто используется состояние взвешенного слоя. При движении жидкости или газа через слой зернистого материала при некоторой скорости твердые частицы приходят в движение одна относительно другой. Образующаяся при этом двухфазная система получила название псевдоожиженного или кипящего слоя. Н. И. Гельнерин установил аналогию между свойствами псевдоожиженного слоя и свойствами капельной жидкости [57], аналогию, которая объясняет термин псевдоожиженный слой . Рассматриваемый метод проведения массообменных процессов имеет ряд преимуществ [57, 124, 155, 161] и нашел широкое применение главным образом для системы газ — твердое тело. Интересующая нас система жидкость — твердое тело в условиях псевдоожиженного слоя имеет ряд особенностей [c.98]

Когда слой зернистого материала пронизывается восходящими потоками жидкости и газа, можно наблюдать несколько качественно различных гидродинамических состояний неподвижный слой, неоднородный псевдоожиженный слой и однородный псевдоожиженный слой. На рис. 2 приведен график, показывайщий области существования характерных режимов в зависимости от скорости газа и жидкости. [c.114]

В настоящее время сложились два подхода к определению скорости начала псевдоожижения. По первому из них принимают за начало псевдоожижения момент, когда гидравлическое сопротивление потоку ожижающего агента уравновешивается весом псевдоожижаемого зернистого материала. Второй подход к решению рассматриваемой задачи базируется на взаимосвязи между скоростью витаиия частиц (аУд) и скоростью начала псевдоожижения. Оба эти параметра выражают граничные точки псевдоол<иженного состояния слоя зернистого материала, характерного равенством сил гидродинам[1ческого давления и веса. В связи с этим предлагается определять скорость начала псевдоожижения дар. базируясь на скорости витания одиночной частицы [c.76]

При малой скорости движения ожижающего агента через неподвижный слой сыпучего материала его частицы не перемещаются поступательно одна относительно другой, хотя не исключено их колебательное движение. В этом отношении состояние неподвижного слоя аналогично состоянию твердого тела. Полное отсутствие потока ожижающего агента характеризуется полной неподвижностью частиц, что соответствует состоянию тела при температуре абсолютного нуля. При скорости ожижающего агента, достаточной для начала псевдоожижения, частицы получают возможность поступательно перемещаться неподвижный слой плавится , переходя в псевдожидкость. Подобно плавлению твердого тела, сопровождающемуся определенной затратой энергии (теплота плавления), псевдоожнжение слоя зернистого материала требует определенной удельной затраты энергии на переход от неподвижного слоя к псевдоожиженному при этом наблюдается изменение ориентации твердых частиц в системе, преодолевается сцепление частиц, происходит некоторое первоначальное расширение слоя, иаиример, от ео аО,4 до ео 0,44—0,47. [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология