Cтраница 3
![]() |
Зависимость гидравлического сопротивления слоя зернистого материала от скорости среды. [31] |
Скорость среды, при которой слой твердых частиц переходит в псевдоожиженное состояние, называют критической или скоростью начала псевдоожижения WK. В дальнейшем с увеличением скорости среды W слой расширяется, порозностъ его увеличивается и в результате гидравлическое сопротивление слоя потоку остается постоянным. Скачкообразное уменьшение гидравлического сопротивления в момент наступления псевдоожиженного состояния слоя на величину Ар0 связано с преодолением сил сцепления частиц. При дальнейшем увеличении скорости среды наступает режим пневмотранспорта, когда частицы начинают уноситься из слоя. [32]
Выше уже отмечалось, что слой твердых частиц размером менее - 100 мкм часто расширяется однородно в ограниченном интервале скоростей до возникновения пузырей. Такое поведение ограничено очень узким интервалом размеров частиц, примерно до 40 мкм ( несколько меньше для некоторых неорганических солей 12), так как для более мелких частиц отношение поверхностных сил к массовым становится настолько большим, что порошок вообще нельзя перевести в псевдоожиженное состояние. Некоторое, хотя и ограниченное, расширение непрерывной фазы сильно влияет на характер движения твердых частиц. Можно принять, что оно соответствует ( в жидкостной аналогии) увеличению числа Рейнольдса на один порядок. Силы, эквивалентные вязкостным в непрерывной фазе, по-видимому, проявляются слабо, скорее под действием деформированного пузыря возникают эффекты, подобные слабым вихрям. [33]
При переходе во взвешенное состояние слой твердых частиц превращается в расширенную взвешенную массу, имеющую сходство с кипящей жидкостью. Эта масса имеет нулевой угол естественного откоса, свой собственный уровень и принимает форму аппарата, в котором находится. Точно так же, как в аппарате, предназначенном для кипения жидкости, должно быть предусмотрено свободное пространство для вертикального расширения слоя твердых - частиц и для загрузки материала. Обычно аппарат имеет форму вертикального цилиндра. В некоторых случаях аппарат рассчитывается на минимальный допустимый расход газа, в других - на максимальный. Минимальную скорость лучше всего определять экспериментально, используя оборудование, в котором можно проводить визуальные наблюдения над действующим слоем. [35]
Подлежащая очистке вода проходит через слой твердых частиц ионообменника; эти частицы поглощают ионы примесей, а взамен в раствор переходит эквивалентное количество других ионов. После истощения ионит регенерируют, обрабатывая его соответствующими растворами олей, кислот или щелочей. [36]
При течении газового потока через слой гранулированных твердых частиц за линейный размер, входящий в критерии Ре, Ми и Re, принимают приведенный диаметр твердой частицы dnp, который определяется как диаметр шаровой частицы, имеющей поверхность, равную поверхности частицы средних размеров. [37]
Время контакта получено делением высоты слоя твердых частиц в реакторе на скорость фонтанирующего газа. [38]
![]() |
Поршневой режим кипения высокого слоя. [39] |
Иная картина наблюдается при псевдоожижении слоя твердых частиц потоком воздуха или другого газа. Из-за большой плотности и инерции твердой фазы по сравнению с газом массовые потоки частиц создают значительные местные пульсации пористо -, сти и плотности слоя. Обычно уже при 10 - 20 % расширении слоя эти пульсации становятся столь значительными, что через слой начинают проскакивать отдельные пузыри, а над верхней границей слоя образовываются фонтаны зерен. [40]
Для поддержания в псевдоожиженном состоянии слоя твердых частиц требуется непрерывный обмен энергией между ними и ожи-жающим агентом. Энергия, отдаваемая ожижающим агентом, затрачивается на преодоление трения частиц друг о друга и об их поверхность, а также трения частиц и газа ( жидкости) о стенки цилиндра. [41]
Теплопередача между стенкой сосуда и слоем твердых частиц используется на практике для поддержания нужного температурного режима гетерогенных реакций. [42]
Скорость газа, соответствующая началу перехода слоя твердых частиц во взвешенное состояние, называется первой критической скоростью ( шкр. В реальных слоях, состоящих из частиц различных размеров и формы, обычно можно наблюдать не одну критическую скорость, а область критических скоростей, в которой происходит переход от неподвижного слоя к взвешенному. Эту область скоростей определяют экспериментально. [43]
Образование газового пузыря при газожидкостном псевдоожижении слоя твердых частиц было исследовано 13 применительно к одиночному отверстию диаметром 3 мм. [44]
Математическое описание потока реагирующей жидкостит протекающей через слой твердых частиц, дается системой дифференциальных уравнений в частных производных, которые могут быть выведены из законов сохранения количества движения, теплоты и массы. [45]