Неоднородность слоя

Зонное управление полочным контактным аппаратом с учетом неоднородностей слоев катализатора [c.323]

Рассмотрим методику организации управления контактным аппаратом с учетом неоднородности слоев катализатора на при- [c.325]

Благодаря тесному взаимодействию ожижающего агента и твердых частиц во всех точках псевдоожиженного слоя характеристики их движения связаны между собой. При однородном псевдо-ожижении система обычно интенсивно перемешивается, тогда как в неоднородном слое поток ожижающего агента через непрерывную фазу является преимущественно потенциальным, и перемешивание осуществляется в основном за счет барботажа пузырей. Обзор исследований по перемешиванию в псевдоожиженном слое за последние годы выполнен Ганном . [c.63]

Указанные причины образования неоднородного профиля скорости на выходе из слоя являются не единственными. Так, например, если жидкость движется в аппарате сверху вниз и проходит слой, лежащий на сетке или перфорированном листе (решетке), то не исключена возможность полного или частичного перекрытия частицами слоя проходных отверстий сетки или решетки. Тогда возникает дополнительная неоднородность слоя [23], [c.90]

Более сложной является конструкция полочных контактных аппаратов (рис. VH.2 и VH.3), пригодных для проведения реакций, обладающих заметным тепловым эффектом. В полочных реакторах катализатор находится на нескольких расположенных друг над другом перфорированных полках. Тепло реакции отводится или подводится в теплообменниках, через которые проходят реакционные газы, переходя с полки на полку. Такие теплообменники устанавливают либо внутри аппарата (рис. VH.2), либо вне его (рис. VH.S). В полочных реакторах по высоте каждого слоя неизбежно возникае г перепад температуры. Последний можно свести к минимуму, уменьшая высоту слоев, однако это неизбежно приводит к увеличение, числа полок и соответственно к усложнению и удорожанию аппарата. Кроме того, слишком низкие слои зернистого катализатора обычно непригодны, так как, если высоту слоя можно сравнить с размеров частиц катализатора, могут возникать нежелательные явления из-за поперечной неоднородности слоя (местные перегревы и проскока газа в местах с наименьшим гидравлическим сопротивлением), ведущие к ухудшению показателей или к срыву процесса. При проведении процессов в полочных реакторах вместо устройства промежуточных теплообменников иногда применяют промежуточный ввод холодного (горячего) сырья или инертного компонента. [c.265]

Однако кипящий слой обладает и рядом недостатков. Наиболее важным из них является неоднородность слоя. Значительная часть потока газа проходит сквозь него в виде газовых пузырей и струй, составляющих как бы особую фазу, в которой отсутствуют химические превращения. Диффузия реагентов из пузырей в промежутки между твердыми частицами затруднена, вследствие чего возникает дополнительное — межфазное — сопротивление массообмену между потоком газа и поверхностью катализатора. [c.269]

Квазигомогенная модель. Если при исследовании кинетики процесса найдено, что линейная скорость реакционной смеси не влияет на скорость реакции, то можно принять, что стационарному катали-, тическому процессу в слое зернистого материала соответствует квазигомогенная модель. В противном случае необходим специальный анализ каждого конкретного процесса на основе детального анализа физической обстановки. Иногда надо учитывать неоднородность слоя, неравнодоступность внешней поверхности, наличие застойных зон и др. Для нестационарных процессов область применения квазигомогенной модели также сужается. [c.483]

Кадры киносъемки показывают, что неоднородность слоя представляет собой пузыри, почти не содержащие частиц, с отчетливой границей между пузырем и плотной частью слоя. Этого не показывают датчики, помещаемые в слой, так как, вероятно, структура слоя искажается датчиком. [c.22]

Отмечено [4], что степень неоднородности зависит от рг и рт, d и вязкости газа Уменьшение отношения плотностей (рт — рг)/рг ведет к более однородному слою. Отсюда можно сделать вывод, что увеличение давления в каталитических реакторах обеспечит меньшую неоднородность слоя, чем в реакторах с низким давлением. Положительно сказывается на величине неоднородности наличие мелких частиц и увеличение вязкости газа. [c.27]

Предложена также модель структуры [20], основанная на представлениях о локальной неоднородности слоя, изменяющейся от [c.33]

Для расчета е неоднородного слоя существуют различные зависимости [5, 6]. Теоретическим анализом получено выражение [c.36]

Лёгкость обслуживания (хорошая управляемость) реактора КС обеспечивается простотой конструкции, термоустойчивостью в работе, облегченной возможностью автоматизации и большей взрывобезопасностью по сравнению с реакторами фильтрующего слоя. Главное внимание приходится уделять стабильности гидродинамической обстановки, определяющей степень неоднородности, слоя и соответственно показатели его работы. [c.109]

Иначе учитывается неоднородность слоя при дегидрировании бутана на катализаторе с размерами зерен 70—210 мк [10], где получено [c.116]

Связь скорости процесса с пульсацией плотности. Из теоретических моделей особым подходом к оценке влияния неоднородности слоя на стенень превращения отличается модель, в которой степень превращения в слое является функцией его пульсаций плотности, выраженной (1.8) (см. главу I). Теоретически получено уравнение для реакции первого порядка, связывающее условное время контактирования в неоднородном взвешенном слое со временем контактирования в однородном слое [139]. В дальнейшем [140] для реакции любого порядка представлена зависимость, подобная (IV.22) [c.122]

Для 5-го слоя, учитывая относительно малую степень неоднородности слоя, обусловленную низким числом псевдоожижения на 5-й полке, можно принять режим контактирования в этих условиях близким к идеальному вытеснению. [c.304]

Увеличение при сохранении других параметров приводит к росту локальной неоднородности слоя, вследствие чего все структурные параметры уменьшаются. Снижение ф ц приводит к увеличению плотности пены. Последнее ведет к увеличению среднего размера агрегатов жидкости, а, следовательно, к уменьшению агр- [c.74]

Прямым следствием роста локальной неоднородности слоя при увеличении /iq является уменьшение е. Это говорит о том, что при увеличении hg скорость флуктуации агрегатной ПКФ уменьшается, снижается и скорость ее обновления. [c.75]

Ввиду того, что расчетное уравнение для трубчатого реактора выведено для турбулентного режима течения, любое отклонение от этого идеального состояния приведет к ошибкам, и поскольку турбулентное движение никогда не достигается в загруженных слоях, необходимо оценить размер этих ошибок. Отклонения от турбулентного режима течения в слоях катализаторов приводят к неравномерному распределению газа, которое может возникать вследствие низкой насыпной плотности вблизи стенок конвертора или в результате неоднородности слоя катализатора. Первое, вероятно, имеет большое значение для таких испытательных реакторов, у которых относительно велико соотношение поверхности стенок к объему. Последнее может произойти также на промышленной установке, если в результате неправильной загрузки образуется неравномерность слоя катализатора. [c.53]

Корреляция (1.34) достаточно удовлетворительно применима для расчета расширения слоя потоком капельной жидкости или газа под большим давлением. При давлениях в газе, близких к атмосферному, при некотором превышении скорости и = (1,1 — 1,2) кр часто возникает так называемое неоднородное псевдоожижение (см. ниже), т. е. режим, внешне напоминающий сильно бурлящую жидкость. Большая макроскопическая неоднородность слоя в целом еще больше снижает его гидравлическое сопротивление и реальная степень расширения слоя становится меньше вычисленной по уравнению (1.34). [c.39]

При неоднородном псевдоожижении входящая в (1.30) величина квадратичной флуктуации (oe) возрастает и та же степень расширения слоя е/ер должна достигаться при большем отношении и/и р = Re/Re p, чем для однородного. Поскольку и/и р > 1, то это значит, что показатель степени в соотношении типа (1.34 ) должен быть меньше 0,21. Эмпирические соотношения, подбиравшиеся для неоднородного псевдоожижения Гельпериным и Айнштейном [41] и другими авторами, приводят, как правило, к значению показателя степени раза в 2 меньшему. Иными словами, расширение неоднородного слоя можно приближенно оценивать по соотношению [c.39]

Из данных рис. П.З следует, что в начале псевдоожижения Уо резко увеличивается с ростом скорости потока, а при сильном расширении слоя начинается уменьшение 1>о. Этот факт коррелирует с приведенной на рис. 1.15 и 1.16 промежуточной областью тш <С Ё < сильно неоднородного слоя с интенсивными внутренними пульсациями. [c.49]

Механизм подобного группового выброса частиц с большой скоростью изучен еще недостаточно детально. Как указывалось выше, неоднородность слоя возрастает по мере приближения к его верхнему уровню — растет амплитуда пульсационных скоростей зернистой фазы, растут и сливаются пузыри. Количественная [c.95]

Таким образом, при переходе от лабораторной колонки к промышленному реактору с ростом Ь движущая сила каталитического процесса и выход целевого продукта всегда снижаются, а с увеличением масштаба аппарата все большую роль начинает играть структурная неоднородность слоя, обусловленная увеличением интенсивности циркуляционных потоков твердой фазы зернистого катализатора, а не обратное перемешивание газа. [c.201]

При проведении каталитических реакций в кипящем слое высота его определяется необходимым временем контакта реагирующего газа с катализатором t ohi = точнее, отношением этого времени к характеристическому времени реакции Тр = ПК, т. е. безразмерным параметром КН/и. В разделе IV. 1 рассмотрены дополнительные поправки с заменой К на эффективную константу скорости К, учитывающую неоднородность слоя и обратное перемешивание газа. Конкретный пример подобного пересчета Н приведен в главе VI. [c.218]

Пока значения числа псевдоожижения не очень велики, неоднородность слоя не оказывает отрицательного воздействия на его характеристики, а движущиеся пузыри, наоборот, интенсифицируют перемешивание частиц в слое. Однако при значительном увеличении скорости газа неоднородность слоя возрастает сквозь слой все чаще прорываются более крупные пузыри и начинается интенсивное выбрасывание твердых частиц над поверхностью слоя (рис. 11-33, а). Пузыри газа могут увеличиваться в объеме столь значительно, что, наконец, их размер достигает диаметра [c.108]

Необходимо учитывать влияние структуры слоя сорбента на размывание зоны. Структурная неоднородность слоя по его толщине вносит дополнительный вклад в размывание вследствие возникающей вихревой диффузии. Это размывание может быть учтено эффективными коэффициентами диффузии >афф, а и эфф, у- Размывание становится меньше, если на пластинки наносить концентрированные суспензии сорбента. [c.136]

Рассмотрим неоднородный слой с поверхностью 5 между двумя объемными фазами, обозначенными одним и двумя штрихами (рис. 69). Толщина этого слоя т. Толщины его по обе стороны границы раздела, соответственно т и г", определяются таким образом, что за нх пределами фазы совершенно однородны. Очевидно, т=т +т". Величина т относительно невелика, поскольку отличие молекулярных сил у поверхности раздела от молекулярных сил внутри объемных фаз, определяющее неоднородность поверхностного слоя, быстро падает по мере удаления от поверхности. Толщина поверхностного слоя т выбирается таким образом, чтобы он стал практически автономным, т. е. мог находиться отдельно от объемных фаз. Такое представление позволяет применить к поверхностной фазе общие уравнения гетерогенного равновесия. [c.341]

Рассмотрим, в какой же мере достоверно описывает процесс простая одномерная модель В частности насколько однородны условия по сечению реактора Терни и другие исследователи (см. библиографию на стр. 301) нашли, что в случае частиц неправильной формы небольшое увеличение пористости слоя вблизи стенки исчезает уже на расстоянии от стенки, равном одному диаметру частицы, и доля свободного объема остается постоянной до центра слоя. В слое частиц более правильной формы доля свободного объема, начиная от стенки реактора, быстро уменьшается, а затем приближается к среднему значению, совершив два-три затухающих колебания. Например, для цилиндров в слое, имеющем диаметр, который в 14 раз превышает диаметр частицы, доля свободного объема на расстоянии 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 и 3,0 диаметра частицы от стенки реактора может быть равна соответственно 0,15 0,31 0,20 0,27 0,22 и 0,25, причем средняя пористость составляет 0,25. Очевидно, неоднородность несущественна в слое частиц неправильной формы или при очень большом отношении диаметра слоя к диаметру частицы. Торможение потока у стенки компенсирует влияние большой локальной пористости слоя, поэтому наиболее высокие скорости потока должны наблюдаться на расстоянии порядка диаметра частицы от стенки реактора. Однако об этом трудно сказать что-либо определенное, так как во многих промышленных реакторах форма поперечного сечения слонша, а характер упаковки частиц катализатора неизвестен. По-видимому, влияние неоднородности слоя настолько невоспроизводимо и в то же время незначительно, что его не стоит учитывать при разработке более детализированной модели слоя. [c.263]

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]

Величины Ре, могут быть меньше приведенных на рис. 111-17, если влияние стенок велико йр1й, >0,1), например, из-за неоднородности слоя твердых частиц или неравномерности распределения вещества по сечению слоя катализатора. Кроме того, при потоке через тонкий слой, содержащий не больше десяти монослоев частиц (такие условия возможны при проведении очень быстрых каталитических газовых реакций или реакций между твердым веществом и [c.110]

Влияние физических свойств газа хорошо иллюстрируется ваяя-нием давления на [15]. Характер зависимостей приведен иа рис. 31, коэффициент теплоотдачи повышается с увеличение давления, оптимальная скорость сдвигается в сторону более ряцкух значений ю. Здесь сказывается не только изменение ф Сэя гаяЯШС свойств газа, но также уменьшение неоднородности слоя е чением давления. [c.49]

На степень неоднородности слоя влияют форма и состояние поверхности частиц, соотноше1те плотности твердых частиц и движущегося потока, диамегр частиц, скорость и свойства потока, а также тип газораспределительного устройства, расстояние от рассматргшаемого уровня слоя до решетки и пр. [c.445]

При взвешивании жидкостью слой практически всегда является однородным, в нарово лее или газовой среде в слое наблюдается большая или меиыиая неоднородность, которая проявляется в виде проскоков через слой газовых пузырей, почти пе содеричащих твердой фазы, нли поршневых проскоков газа. Такая неоднородность слоя вызывает вибрацию и повышенный износ стенок аппарата. При этом значительно ухудшается контакт газа с частицами, снижая эффективность массо- и теплопередачи, увеличивается упос частиц из слоя. Отмечено, что для данного газа с повышением давления, видимо. [c.607]

Практически, однако, в аппаратах постоянного сечения неоднородности слоя относительно малы и хотя локальное псевдоожижение в отдельных участках начинается несколько ранее достижения критического условия (1.9), рассчитанного по среднему удельному весу -ун, но оно лишь ппиводит к более равномерному распределению зерен. Равенство (L9) поэтому является практически реально основным условием перехода стационарного слоя в псевдоожиженное состояние. [c.19]

Однако последнее соотношение, в отличие от (1.34), нельзя экстраполировать до е = 1, ибо при такой экстраполяции мы получим сильно завышенное значение скорости витания одиночной частицы. Для неоднородного слоя мелких частиц приближен,-ной корреляцией (1.34") можно пользоваться при значениях числа псевдоожижения W = и/ы р = Ке/Ке р от 1,5 до 5—10, а для крупных частиц в еще более узком интервале. Рассмотрим эту проблему несколько детальнее и сформулируем нашу точку зрения по зтому вопросу. [c.40]

Вблизи межфазной поверхности на расстояниях, соизмеримых с размером молекул, характерная для каждой фазы однородность состава и свойств не может сохраняты я. Между фазами существует более или менее сильно развитьп неоднородный слой, в котором осуществляется переход от свойств, характерных щя одной фазы, к свойствам, характерным для другой. Этот неоднородный по свойствам переходный слой назван Гиббсом физической поверхностью разрыва или просто поверхностью разрыва [12] и [13]. [c.18]