Интенсивное перемешивание - твердая фаза
Cтраница 1
Интенсивное перемешивание твердой фазы, приводящее к практическому выравниванию температур и концентраций в объеме псевдоожиженного слоя. Благодаря этому, в частности, устраняется опасность локального перегрева ( или переохлаждения) твердых частиц, препятствующего оптимальному протеканию ряда тепловых, каталитических и других процессов. [1]
Интенсивное перемешивание твердой фазы наряду с вырав ниванием температуры в слое ( положительное явление) одновре менно приводит к выравниванию активности катализатора дс уровня активности отработанного, уходящего катализатора. Про исходящее частичное перемешивание продуктов реакции с сырьеь несколько уменьшает скорость реакции крекинга и способствуе развитию вторичных процессов, таких как крекинг бензина. [2]
В псевдоожиженном слое происходит интенсивное перемешивание твердой фазы и псевдоожижающего потока. Это перемешивание значительно влияет на процессы, происходящие в псевдоожиженном слое, и является иногда фактором положительным, а иногда отрицательным. В аппаратах, предназначенных для выполнения различных теплотехнических функций, в которых конечный результат проводимого процесса определяется теплопередачей между твердой фазой и потоком или между средой и стенками аппарата, интенсивное перемешивание способствует интенсификации процесса. Наряду с этим перемешивание способствует уменьшению рабочей разности температур, что отрицательно сказывается на количестве передаваемого тепла. Естественно, что перемешивание благоприятно для аппаратов, предназначенных для смешения порошкообразных материалов. [3]
Особенностью проведения процесса адсорбции в кипящем слое является интенсивное перемешивание твердой фазы, что приводит к неравномерному пребыванию различных частиц сорбента в объеме слоя, а следовательно, и к неравномерной степени их отработки. [4]
В условиях полусквбзного потока при относительно невысоких скоростях газа наблюдается интенсивное перемешивание твердой фазы, когда одна часть потока частиц ( восходящая) поднимается на опоеделснную высоту аппарата и уносится дальше газообразным агентом, а другая ( нисходящая), отрываясь от основного потока, падает вниз вдоль стенки аппарата. Опускающиеся частицы катализатора вновь подхватываются потоком и движутся вверх. Таким образом, в аппарате образуется поток с внутренней циркуляцией частиц катализатора. С увеличением скорости газообразного агента рециркуляция частиц уменьшается. [5]
Заметим, что перенос тепла между различными точками самого псевдоожиженноео слоя, благодаря интенсивному перемешиванию твердой фазы, происходит, как правило, с очень большой скоростью; это обеспечивает практическую изотермичностъ слоя. [6]
Интервал значений W2 - r5 можно определить как интервал спокойного псевдоожижения, характеризующийся интенсивным перемешиванием твердой фазы в слое, при этом верхняя граница слоя напоминает поверхность равномерно кипящей жидкости. Интенсивность перемешивания твердой фазы в слое имеет важное значение для протекания процессов тепло - и массообмена, приводит к выравниванию состава и температур по объему слоя и таким образом создает типичные условия циркуляционного режима. [7]
 |
Схема организации про. [8] |
Однако в большинстве случаев это не имеет болыпюго значения, так как при интенсивном перемешивании твердой фазы в кипящем слое и малых размерах частиц температура и концентрация ( вещества на поверхности частиц оказываются примерно одинаковыми по всему объему. [9]
За пределами этой пленки и участка стабилизации у газораспределительной решетки псевдоожиженный слой, вследствие интенсивного перемешивания твердой фазы, представляет собой практически изотермическую систему даже при значительных габаритах. Это важное свойство псевдоожиженных систем позволяет успешно использовать их для осуществления ряда высоконапряженных технологических процессов, требующих достаточно тонкого регулирования температуры в слое с одновременным отводом ( подводом) значительных количеств тепла. Особенно выгодным представляется применение аппаратов с псевдоожиженным слоем для проведения каталитических реакций, протекающих в узком температурном интервале, вместо реакторов с неподвижным слоем катализатора внутри большого количества длинных и узких труб. [10]
Рассмотренные выше недостатки однокамерных адсорберов непрерывного действия объясняются, в основном, гидродинамическими свойствами аппаратов с кипящим слоем: неоднородностью псевдоожижения при больших высотах слоя, которые приходится принимать для обеспечения требуемой емкости слоя, и интенсивным перемешиванием твердой фазы. Эта последняя особенность создает наибольшие трудности, так как, с одной стороны, возникает значительная неравномерность по степени отработки адсорбента на выходе из аппарата, а с другой, - что наиболее существенно, из-за отсутствия противотока не удается снизить содержание адсорбтива в газе-носителе до концентрации, меньшей, чем равновесная со средней степенью насыщения адсорбента в слое. [11]
 |
Каналообразование в слоях твердых частиц. [12] |
На интенсивность технологических процессов большое влияние оказывает скорость тепло - и массообмена. В результате интенсивного перемешивания твердой фазы псевдоожиженный слой превращается в систему идеального смешения по твердой фазе даже при очень больших масштабах установки. Это важное свойство псевдоожиженного слоя позволяет успешно использовать их для проведения некоторых высокотоннажных технологических процессов, требующих точности регулирования температуры в слое с одновременным отводом или подводом значительных количеств теплоты. [13]
Сочетание прямого электрического нагрева ( электротермия) с кипящим слоем в одном реакторе представляет значительный интерес, так как при этом удачно сочетаются существенные преимущества электротермического способа получения сероуглерода с возможностью использования мелкофракционного состава угля, имеющего огромную величину реакционной поверхности. Кроме того, интенсивное перемешивание твердой фазы в кипящем слое позволяет получить равномерное температурное поле по всему реакционному пространству аппарата. [14]
Преимуществом псевдоожиженного слоя как теплоносителя является высокая интенсивность переноса тепла от слоя к поверхности теплообмена. За пределами пленки вследствие интенсивного перемешивания твердой фазы существует практически изотермическая система. В пленке жидкости у поверхности теплообмена сосредоточивается основное термическое сопротивление 1 / а бс / Я т, где А т - теплопроводность сжижающего агента. [15]
Страницы: 1 2