Газовые ядра частиц

Возможность конденсации определяется наличием ядра конденсации, которым могут явиться твердые или жидкие частицы. В процессе испарения аналогичную роль играют газовые частицы, которые образуют ядро, обусловливающее появление паровых пузырьков. [c.82]

Существует четкая поверхность раздела между фонтаном и кольцевой периферийной зоной положение этой поверхности определяется равновесием действующих на нее сил. Средняя скорость подъема частиц в фонтане па один-два порядка выше скорости их нисходящего движения в периферийной кольцевой зоне. Поднимающиеся в ядре слоя твердые частицы сталкиваются со сползающими в плотной фазе и увлекают их в струю восходящего газового потока. [c.621]

Рис. ХП-5. График изменения концентрации исходного вещества в ходе реакции, лимитируемой сопротивлением газовой пленки и протекающей согласно модели частицы с невзаимодействующим ядром по схеме А (г) -)- ЬВ (тв.) продукты

Кроме того, радиационная составляющая процесса теплообмена увеличивается по отношению к составляющей за счет перемешивания частиц, когда растет средний диаметр частицы [12]. В противоположность низкотемпературным системам максимальные коэффициенты теплоотдачи в высокотемпературных условиях нужно ожидать в более высоких газовых слоях, когда происходит энергичный барботаж пузырьков газа через слой. Это делает слой более разреженным, так что воздействие поверхности теплообмена может глубже проникать внутрь слоя, где меньше чувствуется влияние стенки на локальную температуру и поведение ядра слоя больше похоже па абсолютно черный излучатель. Приемлемая эффективная излучательная способность Вег между поверхностью и слоем при обычных обстоятельствах составляет около 0,7. [c.448]

Реакции с участием газа и твердого вещества также сопровождаются массопереносом, но он происходит в пределах одной газовой фазы и заключается в подводе реагирующих веществ из ядра потока газа к поверхности твердого вещества, на которой протекает реакция, и отводе продуктов реакции в обратном направлении. Твердое вещество может быть либо одним из реагентов, либо катализатором. В обоих случаях на скорость процесса существенно влияет площадь поверхности частиц (гранул) твердого вещества. Для ее увеличения твердое вещество либо дробят на мелкие частицы, либо используют в виде мелкопористых гранул. [c.270]

Роль этого фактора можно наглядно продемонстрировать при сравнении простейших реакций переноса электрона между частицами А и В в газовой фазе и в полярной жидкости. Пусть энергетические уровни электрона в ионах А и В в газовой фазе равны соответственно бд и ев. При переходе электрона от одного иона к другому в соответствии с законом сохранения энергии изменение энергии электрона ед — ев должно компенсироваться изменением скоростей сталкивающихся частиц А и В. Так как время перехода электрона (Ю- —10-1 с) существенно меньше времени, в течение которого ядра могут изменить свое положение (>10 1 с), то в газовой фазе переход электронов может происходить лишь между частицами с близкими энергиями электронных уровней. Этот вывод известен под названием принципа Франка — Кондона. [c.86]

С. С. Забродский [316] рассмотрел теоретически вопрос о теплообмене стенки с кипящим слоем, сделав предположение, что основное термическое сопротивление теплообмену сосредоточено в газовом слое, отделяющем стенку от ближайшего ряда непрерывно сменяющихся частиц. Предполагая далее, что градиент температуры в частице отсутствует и что частица за время между двумя касаниями успевает принять температуру ядра слоя, а также пренебрегая лучистым теплообменом и изменением коэффициента теплоотдачи по высоте стенки (плоской), С. С. Забродский аналитически получил выражение коэффициента теплообмена кипящего слоя со стенкой, относя его к разности температур между стенкой и ядром кипящего слоя, [c.484]

На практике гораздо чаще, однако, приходится иметь дело не с ламинарными, а турбулентными струями. При турбулентном истечении газа в атмосферу неподвижного воздуха отдельные вихревые массы газа при своем поперечном перемещении попадают за пределы струи, переносят в соприкасающиеся со струей слои неподвижного воздуха свои импульсы и увлекают эти слои воздуха за собой. На место газовых частиц, выброшенных из ядра струи, в нее проникают частицы окружающего воздуха, которые замедляют движение в периферийной части газового потока. В результате между газовой струей и неподвижной сре- [c.11]

При рассмотрении кинетики процессов в системе Г — Т, в частности высокотемпературных процессов обжига твердых материалов, можно принять за основу модель сферической частицы с непрореагировавшим ядром. Эта модель предполагает, что реакция сперва протекает на твердой поверхности, причем зона реакции постепенно проникает в глубь частицы с образованием газообразных и пористых твердых ( зола ) продуктов реакции. В центре частицы остается непрореагировавшее ядро. При анализе этой модели можно выделить следующие элементарные стадии процесса 1) диффузия газообразного реагента из потока газа к твердой поверхности 2) диффузия газообразного реагента через слой твердых продуктов реакции 3) химическая реакция на поверхности твердого реагента 4) диффузия газообразных продуктов реакции через слой твердых продуктов реакции 5) диффузия газообразного продукта в ядро газового потока. [c.173]

Основные положения и механизм теплообмена. Коэффициент теплоотдачи от тела, погруженного в плотный продуваемый слой, сравнительно невелик, особенно в слое мелких частиц. С увеличением скорости фильтрования газа он монотонно растет. В момент перехода в псевдоожиженное состояние порозность слоя почти не меняется, но частицы начинают двигаться. Поднимающиеся газовые пузыри периодически отбрасывают частицы от поверхности, на их место попадают холодные частицы из ядра слоя, и это резко увеличивает коэффициент теплоотдачи (рис. 2.5 . [c.102]

Коагуляция аэрозолей и осаждение аэрозольных частиц. Аэрозоли — неустойчивые дисперсные системы, в которых интенсивное броуновское движение вызывает уменьшение концентрации частиц. Они не имеют факторов стабилизации, характерных для лиозолей. Однако во многих случаях скорость их естественной коагуляции недостаточна, а распределение частиц в пространстве нежелательно. Это в первую очередь относится к отходящим газам промышленного производства. Для очистки газов увеличивают число соударений частиц, применяя звуковые колебания частотой 1—10 кГц. Иногда скорость коагуляции повышают, вводя в систему с газовой дисперсной фазой другой аэрозоль с более крупными частицами. Крупные частицы служат ядрами конденсации, на которых скапливаются мелкие частицы коагулируемого аэрозоля. [c.190]

Теплоотдача от стенок аппарата и протяженных поверхностей. Газовые пузыри по мере подъема отходят от стенок аппарата и протяженных вертикальных поверхностей [10], поэтому время контакта поверхностей с пузырями очень мало, но при этом и перемешивание частиц около стенок хуже, чем у небольших тел в ядре слоя. Время контакта частиц со стенкой больше, чем с погруженным в слой телом еще и потому, что проходящие вдали пузыри лишь смещают нагретые частицы вдоль стенки, не заменяя их холодными. Обычно у стенок аппарата наблюдается медленное (толчками) опускное движение частиц. [c.109]

Многае окислительно-восстановительные реакции идут медленно. Степени окисления веществ могут изменяться как в результате прямого переноса электронов от восстановителя к окислителю, так и в результата переноса атомов или групп атомов (при этом перенос положительно заряженного атома или группы эквивалентен отдаче электронов, перенос отрицательно заряженных частиц — присоединению электронов). Непосредственный перенос электрона осуществляется за с. Ядра атомов за такое короткое время не успевают переместиться, т. е. при самом акте передачи электрона структура частиц вещества не изменяется. Простой перенос электрона возможен только в газовой фазе между атомом и его ионом [c.190]

Более современные представления о механизме теплопереноса стенка— псевдоожиженный слой базируются на пакетной модели . В соответствии с нею определяющую роль в переносе теплоты играют неустойчивые образования твердых частиц — пакеты . В кратковременном контакте с горячей поверхностью пакет прогревается (за счет его теплопроводности), забирая от поверхности теплоту. Газовый пузырь, подойдя к поверхности, отбрасывает пакет в ядро псевдоожиженного слоя. После ухода пузыря от поверхности на его место приходит новый пакет частиц — так осуществляется перенос теплоты от поверхности к слою (или в обратном направлении). С увеличением скорости повышается частота появления пузырей у поверхности (а с ней и частота смены пакетов) и уменьшается продолжительность контакта отдельного пакета с поверхностью — поэтому возрастает интенсивность теплоотдачи, т.е. апс- При высоких скоростях V > газовых пузырей становится много, растет время их контакта с поверхностью и ее доля, занятая малотеплопроводными пузырями, — поэтому начинается снижение Опс с ростом IV. [c.507]

Все вышесказанное о процессах образования новой газовой фазы относится к чистым жидкостям. В реальных технологических условиях в воде содержатся частицы примесей, имеющих ту или иную характеристику гидрофобности, которые-могут служить ядрами газовыделения. К тому же в термодинамическом отношении пузырьку газа легче выделиться на поверхности какого-либо тела, чем в объеме жидкости. Следовательно, вышерассмотренные данные для очистки сточных вод напорной флотацией будут иметь практическое значение в основном для циркуляционной схемы, в которой насыщению воздухом и дросселированию подвергается очищенная вода. Для других случаев они менее точны. [c.89]

По мере взаимодёйствия с газом частицы постоянного размера изменяется относительная значимость сопротивления процессу со стороны газовой пленки и слоя золы . Это объясняется тем, что сопротивление пленки при неизменности размера частицы остается практически постоянным, а сопротивление слоя золы увеличивается с уменьшением размера непрореагировавшего ядра частицы, причем роль последнего фактора постепенно возрастает. Таким образом, принимая во внимание указанное перераспределение величин сопротивления в ходе реакции, относительное влияние их можно исследовать только при одновременном рассмотрении всех процессов, протекающих на поверхности и внутри частицы. [c.341]

При прохонедении через слой прерывистая фаза создает турбулентность. Трение в центре слоя меньше, чем на стенке. Газовые ядра, имеющие тенденцию перемещаться в центральные части колонки, создают быстрое движение частиц в центре слоя с повышением скорости теплопередачи. В то же время образование значительного количества ядер приводит к уменьшению поверхности, находящейся в контакте с непрерывной фазой, и в некоторой степени к уменьшению скорости теплообмена между непрерывной и прерывистой фазами [44]. Под влиянием этих двух факторов могут создаваться наиболее существенные различия при переносе тепла к поверхностям указанных типов. [c.39]

Наличие кривых двух типов на рис. 12 можно объяснить различиями закономерностей движения в кипящетУ слое. В слсе относительно большого диаметра газовые ядра [43] соединяются в ннжней части аинарата и поднимаются вверх главным образом вдоль центральной оси. Восходящее движение частиц в центре сопровождается движением определенной доли их вниз по стенкам. С увеличением отношения высоты слоя к поперечному сечению аппарата достигается такое состояние, когда характер движения частиц изменяется и образуются многочисленные вихри. Изменение картины движения облегчается увеличением размеров частиц. Было найдено [43], что переход от одного вида движения к другому определяется безразмерным параметром (ОрЬ//А), включающим диаметр частиц и отношение высоты слоя к поперечному сечению аппарата. [c.46]

Наконец, в точке О ядра увеличиваются до таких размерен, что их диаметр становится равным диаметру аппарата еш,е до того, как они выйдут из слоя, п, таким образом, создаются газовые пустоты, двпжуш,иеся вслед за небольшими колопкамп твердых частиц. В верхней части слоя частицы ссыпаются по газовым ядрам к стенкам трубки. Каждые несколько секунд через верх сл( я прорываются ядра, но все еще отсутствует направленный поток частиц. Точка, которая соответствует началу поршневых движений, может быть найдена либо по диаграммам, аналогичным диаграмме на рис. 3, либо из исследований по увеличению размеров газовых ядер, проведенных несколькими авторами [15,53, 72], и из физических критериев, характеризующих текучесть порошка [11 24,68]. [c.79]

При дальнейшем повышении скорости газа (за точку В) непрерывно возникающие колонки частпц не осыпаются в газовые ядра и уносятся через верх трубки до тех пор, пока количество пыли не станет настолько малым, что оставшиеся частпцы равномерно распределятся по длине трубки [75]. Этому сост( ягшю соответствует точка Н на рпс. 5. Дальнейшее повышение скорости газа сопровождается уменьшением концентрации твердых частиц, пока, наконец, пе наступает состояние, соответствующее точке Р, когда в аппарате остается едпнственпая частица. Точка Р характеризует равновесную скорость газа для единичной частицы катализатора или для наиболее крупной частицы в смеси с частицами различных размеров. С.тедует отметить, что скорость газа в этой точке может отличаться от так называемой скорости витания частиц. [c.79]

Опыт эксплуатации регенераторов установок каталитического крекинга с пылевидным катализатором показывает, что газовые ядра образуются почти во всех случаях, хотя размеры их не настолько велики, чтобы возникали поршневые движения даже при работе с крупными частицами. В пробах газа, отобранных из слоя, содержалось меньше кислорода, чем в газе, выходящем из слоя, что позволило сделать заключение о возможности прохождения через слой газовых ядер, богатых кислородом и находящихся в с.чабом контакте с частицами. Кроме того, наблюдались значительные выбросы из слоя на внутренние покрытия аппарата в зоне, расположенной над слоем, где разрушаются газовые ядра, отбрасывающие катализатор на стенки. [c.106]

Механизм уноса частиц таков, что некоторые из них удерживаются силами сцепления в слое, а некоторые выбрасываются газовыми ядрами в пространство над слоем. Обычно целесообразно создание над слоем зоны разделения для предупреждения повышенного уноса частиц в систему пылеулавливания. Разобщающее пространство слун ит зоной взвешенного осаждения, где частицы крупных размеров и агломераты частпц, скорость витания которых превышает скорость отходящего газа, оседают и возвращаются в слой. Остальные частицы, попадающие в систему пылеулавливания, состоят из мелочи и частиц промежуточных размеров, имеющих низкую скорость витания, а также некоторого количества крупных частиц, попавших в пространство над слоем при выбросе газовыми ядрами. [c.118]

Если даже с. — концентрация в газовой или жидкой фазе у поверхности катализатора, она может отличаться от концентрации в ядре потока из-за недостаточной скорости массопередачн к внешней поверхности частицы катализатора. [c.121]

Причина отмеченного расхождения заключается в том, что вторая группа авторов, проводившая эксперименты в режиме неоднородного псевдоожижения, интерпретировала свои опытные данные на основе модели однородного псевдоожижения, учитывая сопротивление масоообмену только между частицами и ожижающим агентом. Это неправомерно, так как процесс в данном случае лимитируется единственным диффузионным сопротивлением — между стенками газового пузыря и ядром газового потока. [c.391]

Последняя формула предполагает равенство температур ядра слоя Тв и частиц на поверхности газового пузыря, обращенной к теплопередающей стенке. Здесь = 4,9 -10 — коэффициент излучения абсо.чютно черного тела, температуры Тв и —в единицах абсолютной шкалы (К). Если принять что газовый [c.431]

В двух зонах промежуточной и нристеночной. Однако характер нисходящего движения этих зон резко различен между собой. Причина этого кроется в распределении газа по объему фонтанирующего слоя большая часть газа проходит через зону ядра, меньшая — через промежуточную зону, и для пристеночной зоны характерно практически полное отсутствие газовых струй. Вследствие этого масса ядра значительно меньше массы промежуточной зоны, которая, в свою очередь, меньше массы пристеночной зоны. Скорость частиц ядра более чем на порядок превышает скорость в пристеночной зоне, а в промежуточной зоне она лишь в несколько раз ниже, чем в ядре. Наличие неравномерного поля скоростей способствует интенсивному обмену частиц материала между зонами. [c.255]

Газовая смесь течет по каналам между гранулами катализатора. При этом происходит тепло- и массоперенос между частицами и потоком. В ядре потока массо- и теплообмен осуществляются, главным образом, за счет конвекции, так как поток обычно турбулентный.Вблизи поверхности имеется ламинарный пограничный слой, скорость газа в котором падает до нуля у поверхности гранулы. Транспорт реагентов и продуктов реакции через него в направлении, нохмальном к поверхности, осуществляется путем молекулярной диффузии, а тепла -теплопроводностью. Перенос тепла может происходить также посредством теплопроводности от частицу к частице через поверхность контакта и излучением меаду частшщми. [c.60]

Подходя иначе к решению данной проблемы, Уилльямс и Джексон [945] предполагают, что происходит повторное смешение неосажденных частиц вследствие вихревой диффузии в турбулентном ядре газового потока. В остальном их предположения совпадают с предположениями Дойча. По существу дифференциальное уравнение, описывающее диффузию [уравнение (И1.1)], применяется с включением дополнительных членов, характеризующих наложение дрейфа частиц под воздействием электростатической силы. Уравнение преобразовано с помощью двух безразмерных параметров т, выражающего длину пути в электрофильтре (х) через расстояние между проволочным электродом и пластиной L), и ф — скорость дрейфа (м), выраженную через скорость потока [c.460]

Передача теплоты от стенки к поверхности частиц первого ряда осуществляется через эту газовую прослойку б теплопроводностью. Начиная со второго ряда и далее, частицы считаются находящимися в ядре потока с одинаковой температурой Т д. Перемешивание твердой фазы приводит к тому, что частицы из ядра потока с пульсационной скоростью w поочередно входят в первый ближайший слой, находятся в нем некоторое время т = б/гй и вновь уходят в ядро потока. Коэффициент теплоотдачи, [c.141]

Ван-дер-Ваарден (см. ссылки 10 и 97) установил, что дисперсии газовой сажи в алифатических углеродах стабилизуются ароматическими соединениями. Особенно это относится к ароматическим ядрам, связанным с длинной алкильной цепью. Согласно Ван-дер-Ваардену, поверхности частиц газовой сажи плотно покрыты полярными группами С—О. Такого рода диполи притягивают поляризованные молекулы или же молекулы, способные поляризоваться. Соответственно с эффектом Керра, ароматические молекулы проявляют еще более тесное взаимодействие с полярными группами С—О. Благодаря пространственному препятствию , т. е. благодаря приданию устойчивости путем сольватации или защитного коллоидного действия алкильные боковые цепи не дают частицам близко подходить друг к другу. При этом следует отметить, что эффективность стабилизации возрастает по мере либо увеличения длины боковой алкильной цепи, либо увеличения числа боковых цепей. [c.106]

Более того, мы хотели бы также подчеркнуть определенную условность классификации различных типов связей. Так, в 3 мы уже отмечали, что электроппаи конфигурация атомов инертного газа наиболее предпочтительна для атомов или ионов составляющих молекул, но не единственна. Наглядной иллюстрацией такого утверждения является, в частности, образование (например, в условиях газового разряда) устойчивого молекулярного иона Hj" . Интересно то, что эта частица состоит из двух протонов и одного электрона. Каждый атом водорода в частице Н2+ имеет валентную 1 s-op-биталь (рис. 26). Между двумя ядрами показана область перекрывания этих орбиталей, н единственный электрон большую часть времени проводит в области перекрывания между гдрами Нд и Нв. [c.99]

В газовых р-циях, когда время контакта радикалов или др. парамагнитных частиц при столкновении составляет 10 с, проявляется только спиновый эффект. В жидкостях и твердых телах время жизни радикальных пар достаточно велико для того, чтобы спиновое состояние реагирующей пары могло измениться. Превращ. нереакционноспособных спиновых состояний пар в реакционноспособные (напр., триплетных радикальных пар в синглетные) индуцируется магн. взаимодействиями т. обр., спиновый эффект становится М.-с. э. Магн. взаимод., изменяющие спиновые состояния радикальньгх пар, их заселенность, м. 6. индуцированы внеш. магн. полем (тогда они приводят к зависимости скорости р-ции от напряженности поля), внутр. магн. полем, создаваемым ядрами (тогда они приводят к различию в скоростях р-ций радикалов с магн. и немаги. ядрами, т.е. к магн. изотопному эффекту) и переменными высокочастотными резонансными полями. [c.624]

Аппараты со взвешенным (кипящим, псевдоожи-женным) слоем катализатора применяют взамен аппаратов с фильтрующим слоем. Принцип взвешенного слоя устраняет перечисленные недостатки и позволяет значительно упростить конструкцию контактных аппаратов. В аппаратах со взвешенным слоем применяется обычно мелкозернистый катализатор с диаметром частиц 0,1—2 мм. Взвешенный слой мелких частиц катализатора образуется в газовом (или жидком) потоке реагирующих веществ. Для этого газ пропускают снизу вверх через решетку, на которой находится катализатор, с такой скоростью, чтобы частицы катализатора пришли в движение и весь слой перешел из неподвижного во взвешенное состояние. Во взвешенном слое зерна катализатора передвигаются во всех направлениях, совершая линейное и вихревые движения, в результате ускоряется диффузия реагентов из ядра, потока к частицам катализатора. Внешний вид слоя напоминает кипящую жидкость. Он также пронизан пузырями газа, откуда и произошло название кипящий слой. Взвешенный слой обладает свойством текучести подобно жидкости. По степени перемешивания твердой фазы взвешенный слой в аппаратах малых размеров может приблил<ать-ся к модели полного перемешивания. Температурный режим в каталитических реакторах с кипящим слоем катализатора — изотермический. [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология