Cтраница 2
Случай 1 относится к очень быстрым реакциям. Таким образом, в случае быстрых реакций ( согласно этому уравнению) доля непревращенного реагента определяется только механизмом движения ожижающего агента ( поскольку X полностью зависит от свойств пузырей), но не природой самой реакции. [16]
Энергия жидкостных ( газовых) струй, выходящих из отверстий решетки, довольно быстро рассеивается по мере продвижения их вверх, и это рассеивание происходит тем быстрее, чем меньше скорость выхода сжижающего агента. На некоторой высоте На от решетки струи жидкости ( газа) перемешиваются и далее наблюдается более или менее равномерное по сечению движение ожижающего агента вверх. [17]
![]() |
Распределения компонент мгновенной скорости движения частицы в псевдоожнженном слое. [18] |
При анализе кривых распределения компонент мгновенной скорости движения частиц следует иметь в виду, что пространство слоя неизотропно в отношении условий движения частиц. Так, если рассматривать некоторый циркуляционный контур, то в центральной части в зоне восходящего течения движение частиц, совпадающее с направлением движения газа, будет более интенсивным, чем в зоне нисходящего течения, когда частица движется в стесненных условиях против направления движения ожижающего агента. При движении частиц от центральной части циркуляционного контура к периферии в близкой к поверхности области слоя, частицы должны двигаться более интенсивно, чем при движении в околосеточном пространстве, когда они подвержены возмущающему воздействию со стороны потока ожижающего агента, проникающего в слой. [19]
В псевдоожиженном слое существуют благоприятные условия для тепло-и массообмена между твердыми частицами и ожижающим агентом; происходит быстрое перемешивание твердых частиц. При этом коэффициенты теплообмена с наружной поверхностью аппарата весьма высоки, поэтому аппараты с псевдаожиженным слоем используют как теплообменники химические реакторы, особенно в тех случаях, когда требуется тонкое регулирование температуры и когда системе нужно сообщать ( или отводить из нее) большие количества тепла. В связи с этим необходимо выяснить характер движения ожижающего агента и твердых частиц. По внешнему виду поток ожижающего агента в псевдоожиженном слое кажется турбулентным. Однако при скоростях, близких к скорости начала псевдоожижения, и в непрерывной фазе неоднородного слоя с барботажем пузырей движение потока обычно является ламинарным; этот режим нарушается только в сильно расширенном однородном слое и при использовании крупных твердых частиц. [20]
![]() |
Фотография ( в рентгеновских лучах поднимающегося пузыря. [21] |
Пузыри имеют несферическую форму ( рис. 1 - 8), что обусловлено циркуляцией в них ожижающего агента. Эта циркуляция, возникающая в результате перемещения пузыря относительно непрерывной фазы, оказывает значительное влияние на его устойчивость. Устойчивость лобовой части поднимающегося пузыря ( его потолка, крыши) авторы [167] недостаточно убедительно объясняют движением ожижающего агента через пузырь снизу вверх, отрицая наличие каких-либо сил, аналогичных поверхностному натяжению в капельной жидкости. Циркуляция внутри пузыря при его достаточно быстром подъеме в непрерывной фазе может оказаться столь интенсивной, что скорость внутренних циркуляционных токов превысит скорость свободного падения ( витания) частиц дав. [22]
Такая задача, конечно, трудновыгюлнима и необходимы некоторые разумные упрощения. Псевдоожиженный слой при установившемся режиме может рассматриваться как статистически стационар-пая система, статистические средние которой не меняются во времени. Еще одним упрощением является предположение об аксиальной статистической однородности слоя, в соответствии с которым статистические характеристики не изменяются при сдвиге начала системы координат вдоль оси симметрии слоя. Анизотропия статистических характеристик псевдоожпженного слоя определяется динамической неравноценностью радиального и аксиального направлений, так как последнее совпадает с направлением среднего вектора гидродинамических сил взаимодействия между твердой фазой и потоком сжижающего агента. Это обстоятельство позволяет предположить, что в цилиндрической системе координат, вертикальная ось которой совпадает с направлением движения ожижающего агента, оси координат являются главными осями тензора эффективных коэффициентов диффузии. [23]
По методу Штормера определяется эффективная вязкость в горизонтальном направлении. Более того, из приведенных выше данных [223, 224] следует, что вязкость в направлении движения сжижающего агента может не совпадать с вязкостью в противоположном направлении. Определение эффективной вертикальной динамической вязкости вызывает в настоящее время известные затруднения. Например, при ее измерении по скорости погружения ( всплывания) шара в псевдоожи-женных системах требуется вследствие значительной величины цэ достаточно длинный путь для достижения равновесной скорости. Это в свою очередь связано с необходимостью использования высоких слоев и возможностью образования поршней в узких аппаратах. Кроме того, над самим шариком образуется малоподвижная зона, в которой нарушено характерное движение ожижающего агента, что ведет к некоторому искажению полученных данных. [24]