Интенсивное перемешивание - твердая фаза
Cтраница 2
Сушка осуществляется в агрегате непрерывного действия в кипящем слое горячим азотом, что значительно интенсифицирует процесс. Поскольку в кипящем слое происходит интенсивное перемешивание твердой фазы, некоторые частицы полиэтилена неизбежно будут уходить из слоя, не успев отдать всю влагу даже при длительном времени сушки. Двухступенчатая сушка устраняет этот недостаток, так как частицы, не досушенные в первой ступени, подвергаются дополнительной сушке во второй ступени. [16]
В основу анализа процесса непрерывной сушки в фонтанирующем слое были положены следующие допущения: 1) массопередача в фонтанирующем ядре пренебрежимо мала по сравнению с массопередачей в периферийном слое, поскольку доля общего времени пребывания частиц в ядре незначительна; 2) фонтанирующий слой материала изотермичен вследствие интенсивного перемешивания ( циркуляции) частиц; 3) градиенты температуры внутри частиц малы и слой частиц по существу находится при средней температуре и среднем влагосодержании; 4) внутри частиц перенос влаги происходит согласно закону диффузии с постоянным коэффициентом диффузионного переноса влаги, не зависящим от влагосодержания, но изменяющимся в зависимости от температуры по закону типа аррениусовского; 5) влагосодержание на поверхности частиц всегда постоянно и равно известному из опытов значению, что позволяет использовать граничное условие первого рода для диффузионной задачи внутреннего переноса влаги. Таким образом, основные допущения об интенсивном перемешивании твердой фазы во всем объеме фонтанирующего слоя сводят сушку к процессу, характерному для любого аппарата полного перемешивания, и специфика внутреннего сложного движения частиц и сушильного агента в фонтанирующем слое оказывается не учтенной. Возможно, что такого рода предельные допущения оправданы для случаев очень интенсивной циркуляции твердой фазы, обеспечивающей практическую изотермичность всего рабочего объема фонтанирующего слоя. [17]
 |
Зависимость числа Архимеда. Обозначения точек табл. [18] |
При числах псевдоожижения больше 2 5 наступает режим развитого псевдоожижения с интенсивным перемешиванием твердой фазы за счет циркуляционных контуров различного типа. [19]
В процессах непрерывной обработки твердой фазы в кипящем слое ( сушка, обжиг, сжигание, газификация) последняя должна передвигаться от места подачи к месту выгрузки с некоторой эффективной расходной скоростью ар. В этом случае процесс характеризуют средним временем пребывания твердой фазы в аппарате тт L / Ур GIG. Наличие интенсивного перемешивания твердой фазы обуславливает разброс этих времен - пребывания, определяемый величиной эффективного коэффициента диффузии DCM. [20]
Исходный твердый материал / подают через загрузочную трубу 2 непосредственно в псевдоожиженный слой. Растворитель / / поступает в аппарат снизу через распределительную решетку 6 и псевдоожижает частицы твердого материала. При этом происходит интенсивное перемешивание твердой фазы. Пройдя псевдоожиженный слой, насыщенный раствор поступает в секцию осветления, где в результате снижения скорости потока раствора происходит сепарация ( осаждение) мелких частиц. [21]
Описанное выше циркуляционное движение приводит к интенсивному конвективному перемешиванию частиц и повторному смешению газа. Этот эффект нежелателен в каталитических псевдоожиженных слоях, поскольку он приводит к возвращению в слой отработавшего истощенного газа. В большинстве же других приложений интенсивное перемешивание твердой фазы полезно. [22]
Как показывают проведенные исследования, пространство псевдоожиженного слоя обладает значительной неоднородностью по типу и статистическим характеристикам флуктуации порозности. Исследования показали, что различные зоны псевдоожиженного слоя отличаются не только значениями средней порозности, но и формой распределений плотностей вероятностей значений порозности. На рис. 3.13 представлены гистограммы распределений порозности для различных зон цилиндрического псевдоожиженного воздухом слоя песка ( диаметр частиц 210 30 мкм) в колонке диаметром 300 мм при различных скоростях сжижающего агента. Из-за неравномерности псевдоожижения как по высоте слоя, так и по сечению, изменение основных статистических характеристик распределений в пространстве слоя имеет весьма сложный характер. При малых скоростях сжижающего агента наблюдается наибольшая неоднородность распределения порозности по слою. Анализ плотностей распределения порозности показывает, что в центральной части слоя происходит основное движение газовых неоднородностей. Наличие поперечной неоднородности слоя приводит к тому, что изменение средней порозности по высоте слоя в центральной части и на периферии имеет различный характер. В центральной части средняя порозность слоя уменьшается при увеличении скорости ожижающего агента, а на периферии происходит монотонное возрастание порозности с ростом числа псевдоожижения. При увеличении скорости ожижающего агента происходит увеличение размера зоны влияния газораспределительной решетки и уменьшение объема плотной зоны слоя, где значение порозности постоянно. С переходом к агрегатному режиму псевдоожижения возникает интенсивное перемешивание твердой фазы, которое приводит к уменьшению поперечной неоднородности распределения порозности. При агрегатном режиме псевдоожижения слой обладает максимальной статистической неопределенностью и среднеквадратичные значения пульсаций порозности максимальны, а коэффициенты асимметрии и эксцесса распределений минимальны. [23]
Страницы: 1 2