Cтраница 4
В случае газофазных реакций на твердых катализаторах реакторы с псевдоожиженным слоем имеют определенное преимущество перед реакторами периодического действия или трубчатыми реакторами непрерывного действия. Кроме преимущества, определяемого легкостью механического перемещения катализатора, высокий коэффициент теплопередачи от стенки к слою обеспечивает легкость теплопоглощения или теплоотдачи. Более того, вследствие движения твердых частиц весь газ находится в реакторе, по существу, при одной и той же температуре, образуя с твердым телом непрерывную гомогенную фазу. Еще одно достоинство этого реактора заключается в том, что величина доступной внешней поверхности здесь больше, чем в реакторе с неподвижным слоем, так что реакции, лимитирующиеся диффузией в порах, будут давать более высокие степени превращения в режиме псевдоожиженного слоя. Достаточно сказать, что при пропускании газа снизу вверх через слой твердого тела имеет место падение давления в этом слое, которое непрерывно усиливается по мере течения газа. В конце концов наступает момент, когда подъемная сила, действующая на твердые частицы, становится равной весу частиц. С увеличением скорости течения газа подъемная сила также возрастает и поток поднимает частицы, увеличивая при этом объем зазоров между частицами в слое катализатора. Неподвижный слой продолжает в результате расширяться до тех пор, пока не достигнет состояния наиболее рыхлой упаковки. Любое дальнейшее увеличение скорости газа вызывает разделение частиц друг от друга, и они переходят в состояние свободного парения. Весь слой находится теперь в псевдоожиженном состоянии. Теперь уже любое увеличение потока газа не сопровождается соответствующим увеличением перепада давления, так как скорость потока газа при течении через зазоры между частицами уменьшается вследствие расширения слоя. Увеличение потока газа выше точки начала псевдоожижения вызывает увеличение объема пустот внутри слоя. В конце концов достигается точка, когда газ начинает прорываться через слой в виде пузырей. Псевдоожиженный слой становится тогда очень похожим на кипящую жидкость. Образующиеся пузырьки газа движутся вверх через твердые частицы, которые находятся теперь в состоянии непрерывного движения. В случае газофазных реакций, катализируемых твердыми катализаторами, для предсказания рабочих условий чрезвычайно важно знать распределение времени контакта газа по слою. [46]
Образец подвергается действию прямой короны и ее продуктов в сильном электрическом поле и выдерживается до наступления пробоя. В случае однородных материалов применяют цилиндрические электроды из нержавеющей стали. Диаметр образца и нижнего электрода должен быть примерно втрое больше диаметра верхнего электрода. Корона в этом случае возникает по краю верхнего электрода, распространяясь по мере повышения напряжения вдоль радиуса диска. При испытаниях тонких образцов обычно начинают сильнее сказываться неоднородности строения, поэтому подвергают испытаниям ряд образцов. Иногда складывают в пакет несколько образцов, создавая зазор между соседними листами. При использовании подвешиваемого электрода или пакета образцов с зазорами между листами корона захватывает практически весь объем зазора и оказывает сильное воздействие на испытуемые диэлектрики. Короностройкость материала в этом случае оценивают также длительностью пребывания ткор в условиях короны до момента пробоя при данном напряжении. Если повысить напряжение, то время до наступления пробоя уменьшится. Соединяя ряд точек для различных напряжений и соответствующих отрезков времени, получают так называемые кривые короностойкости ( рис. 7 - 12, б) для различных изоляционных материалов. [47]