Cтраница 3
В этом отношении наиболее предпочтительны конические или цилиндро-ко-нические аппараты фонтанирующего слоя, которые часто применяют для сушки крупнозернистых материалов. [31]
Исходя из специфики режима фонтанирования тонких дисперсий, можно заключить, что основной вклад в гидродинамическую структуру потоков в аппаратах с фонтанирующим слоем вносит газовая фаза. Это накладывает свои особенности на стратегию формирования математического описания физико-химических процессов в аппаратах фонтанирующего слоя. Эффективность протекающих в них процессов тепло - и массообмена в значительной мере определяется аэродинамикой фонтанирующего слоя. [32]
Этот принцип используется в сушилке [30], изображенной на рис. П-37 а. Чаще применяют сушилки коническо-цилиндри-ческие, которые по конструктивному оформлению не отличаются от рассмотренных ранее аппаратов фонтанирующего слоя, но в них отсутствует сетка и влажный продукт подается в воздуховод. Значительный интерес представляют прямоточные аэрофонтанные многоконусные сушилки, отличающиеся от трубы-сушилки с расширителями большим временем пребывания материала. [33]
В определенном интервале порозности ( е 0 55 - 7 - 0 75) работают промышленные сушилки кипящего слоя. Эта область ( 2) охватывает частицы диаметром от 30 - 40 мкм до 6 - 7 мм; для аппаратов фонтанирующего слоя она может быть расширена ( 3) до 25 - 30 мм. [34]
Рассматриваемый метод расчета может иметь разновидность, при которой вместо температуры / о вводится некоторая температура в объеме слоя TV, от величины которой считаются зависящими величины параметров Кк и ып. Для определения этой температуры предлагается эмпирическое соотношение, в котором величина 7V представлена степенной функцией от to, о, dp и диаметра аппарата фонтанирующего слоя. [35]
Для расчета более удобна зависимость вида u KV f ( тср) построенная при различных средних временах пребывания для различных температур на выходе. Тогда, имея данные по допускаемым температурам теплоносителя на входе, температуре слоя, зависимости для расчета оптимальной скорости теплоносителя на входе, а также соотношения диаметра входа и зеркала слоя, можно рассчитать аппарат фонтанирующего слоя для данного материала. [36]
Физическое моделирование процессов сушки дисперсных материалов в фонтанирующем слое должно иметь в своей основе информацию о внутренней гидродинамике данного аппарата. Для детального анализа гидродинамической ситуации существенным представляется поступление дисперсного материала в зону фонтана, что значительным образом влияет на величину концентрации материала в фонтане, на распределение статического давления по его высоте, на количество газа, фильтрующегося в периферийный слой и на распределение материала по времени пребывания в каждой из зон и во всем объеме аппарата фонтанирующего слоя. [37]
Хлорид марганца повышенной степени чистоты ( по содержанию примесей хлоридов натрия, кальция, магния, железа и др.) лолучают обезвоживанием кристаллогидрата. Маточный раствор направляют на очистку от примесей, а из части маточного раствора добавлением кальцинированной соды получают карбонат марганца, который используют для нейтрализации кислых растворов. Кристаллы МпС12 - 4Н2О обезвоживают в аппаратах фонтанирующего слоя. [38]
Эти необратимые затраты энергии компенсируются энергией газового потока, действующего на материал зоны с силой F. Под действием этих сил масса М приходит в движение, что обусловливает наличие элемента инерционности ( 1-элемента) в данном фрагменте диаграммы связи. Причем если сила тяжести зависит лишь от величины эквивалентной массы М, то сила трения и вынуждающая сила изменяются во времени по весьма сложному закону, соответствующему распределению скоростей в аппарате фонтанирующего слоя. В этих условиях движение эквивалентной массы носит неравномерный, сложный характер. [39]
Газ проходит лишь в центральной зоне таких реакторов, увлекая с собой снизу вверх зерна, которые выбрасываются фонтаном в расширенную часть реактора, здесь теряют скорость и затем сравнительно медленно опускаются вниз в периферийной зоне усеченного конуса. Пройдя до нижней узкой части воронки, зерна вновь попадают в центральный фонтан. Такой слой называется фонтанирующим. В аппаратах фонтанирующего слоя можно не устанавливать газораспределительную решетку, что позволяет применять их для особо высокотемпературных процессов, в которых неприменимы металлические решетки. [40]
При непрерывной работе можно ожидать получения гранул широкого гранулометрического состава за счет неравномерного времени пребывания частиц, соответствующего полному перемешиванию в слое. Однако на практике во время фонтанирования происходит сепарация частиц по размеру 6б, так что может быть получен однородный по размеру продукт. С другой стороны, Ро-манков и Рашковская 56 применяли в фонтанирующем слое пневматический классификатор, непрерывно возвращающий в грануля-тор мелкую фракцию продукта. Использование ряда последовательных аппаратов фонтанирующего слоя также позволяет вырав-нять время пребывания частиц в системе. [41]
Метод описания ФХС, который будет изложен в настоящей главе, является в некотором смысле противоположным тому формальному подходу, который обсуждался выше. Здесь исходным моментом решения задачи служит внутренняя структура системы. Поведение ФХС представляется как следствие ее внутренних физико-химических процессов и явлений, для описания которых привлекаются фундаментальные законы термодинамики и механики сплошной среды. В главе будут рассмотрены характерные схемы реализации этого подхода на примерах сложных физико-химических систем, построение адекватных математических описаний которых обычно вызывает затруднения. В частности, будут сформулированы принципы построения математической модели химических, тепловых и диффузионных процессов, протекающих в полидисперсных ФХС ( на примере гетерофазной полимеризации); будет изложен метод построения кинетической модели псев-доожиженного ( кипящего) слоя; будет рассмотрен один из подходов к расчету поля скоростей движения смеси газа с твердыми частицами в аппарате фонтанирующего слоя сложной конфигурации; на основе модели взаимопроникающих континуумов будет исследован процесс смешения высокодисперсных материалов с вязкими жидкостями в центробежных ( ротационных) смесителях. [42]
При небольшой высоте слоя и соответственно малой разнице в площадях сечения верхней и нижней границ слоя, гидродинамика слоя в конических аппаратах мало отличается от цилиндрических. Однако уменьшается, возможность уноса мелких частиц полидисперсного материала, так как они могут пульсировать в верхней расширенной части аппарата, где уменьшается истинная скорость газа. При большой высоте конуса ( и соответственно слоя) гидродинамика слоя сильно отличается от обычного цилиндрического. Газ проходит лишь в центральной зоне таких реакторов, увлекая с собой снизу вверх зерна, которые выбрасываются фонтаном в расширенную часть реактора, здесь теряют скорость и затем сравнительно медленно опускаются вниз в периферийной зоне усеченного конуса. Пройдя до нижней узкой части воронки, зерна вновь попадают в центральный фонтан. Такой слой называется фонтанирующим. В аппаратах фонтанирующего слоя можно не устанавливать газораспределительную решетку, что позволяет применять их для особо высокотемпе ратурных процессов, в которых неприменимы металлические решетки. [43]