ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массообмен в кипящем слое из "тепло- и массообмен в кипящем слое" Исследования переноса вещества в различных двух фазных потоках, отличающихся способом и организа цией взаимодействия фаз (неподвижный слой, газовая-взвесь, кипящий слой), можно подразделить на две группы, К первой из них относятся исследования, в которых наблюдают процесс обмена вещества между частицами и жидкостью [223, 224, 228, 237, 249, 250], к второй — исследования массообмена между частицами и газом [55, 106, 107, 118, 211, 214, 218, 229, 232, 233, 239, 248, 254, 256, 261, 265, 267]. [c.115] Как отмечалось, скорость переноса вещества харак- теризуется коэффициентом переноса р, которым в сложных процессах массообмена должно учитываться сопротивление как внещней, так и внутренней диффузии. В простых случаях значения общего и частного коэффициентов массоотдачи практически совпадают. При переносе вещества через пленку газа, находящуюся у поверхности частиц, массообмен определяется разностью между парциальным давлением вещества в объеме газа и давлением вещества, адсорбированного на поверхности частицы. В случае применения ожижающей жидкости движущей силой процесса является разность молекулярных концентраций в пленке. [c.115] Определение коэффициента переноса вещества является основой для расчета процесса массоотдачи. Изучению вопросов массоотдачи в дисперсных средах в изотермических условиях посвящено большое количество работ. [c.116] При опытном изучении процесса массообмена, как и при изучении тецлообмена, для определения коэффициентов переноса вещества следует учитывать среднеинтегральное значение движущей силы процесса. Рассмотрим некоторые работы в области массообмена. [c.116] Рукенштейн и И. Теоряну [130] в свою очередь обработали опытные данные Чу [218], Л. Мак-Куна и Р. Вильгельма [249] по массообмену. Ими было принято, что прорывающаяся в виде пузырей доля газа совершенно не участвует в тепл - и массообмене с частицами. В результате было получено выражение для расчета коэффициента теплоотдачи в неоднородном кипящем слое. Однако это допущение противоречит современным представлениям двухфазной теории псевдоожижения, и потому полученные ими формулы нельзя считать правильными, а можно расценивать лишь как крайний случай влияния неоднородности на тепло- и массообмен в кипящем слое, при условии, что обмен между дискретной и непрерывной фазами отсутствует. [c.118] Ими также было отмечено, что в области Ке 20 от ношение /( //а = 1,076. [c.119] Представляет интерес предложенная Д. Вардом, О. Триссом, Е. Джонсоном [265] теоретическая модель массоотдачи от твердых и жидких сферических частиц, основанная на решении уравнения Навье — Стокса и уравнения для концентрированного профиля. Последующая экспериментальная проверка, выполненная ими, достаточно хорошо подтвердила ранее высказанные теоретические соображения. [c.120] Большое внимание в работе было уделено объяснению низких значений критерия Шервуда ( 2), получаемых для Ке 5. Результаты опытов рассчитывались, исходя из условия, что частвды полностью перемешаны и газ проходит через слой в режиме идеального вытеснения. Было установлено, что обратное перемешивание возрастает при малых числах Не, чем и объясняются аномально низкие величины Ыи и Кроме того, авторы подчеркнули необходимость учета продольной диффузии газа при расчетах коэффициентов тепЛо-.и массо-ртдачи в области низких чисел Ке. Выводы, сделанные в этой работе, относятся к однородным кипящим слоям, не образующим пузырей. [c.121] Среди отечественных исследований массообмена в кипящем слое необходимо отметить работы [27, 28, 68, 85, 88,102,103,114,119,176]. [c.121] Уравнение справедливо в пределах Ке = 1,7—900, 5с = 750-5400. [c.121] В работе Н. И. Гельперина, П. Д. Лебедева, Г. Н. Напалкова, В. Г. Айнштейна [35] наряду с анализом процессов тепло- и массообмена, скорость которых определяется факторами внешней диффузий, экспериментально исследованы внутридиффузионные процессы псевдоожи-женных систем методом нестационарной сорбции влаги из воздуха тонкими СЛОЯМИ узких фракций силикагеля при ожижении их в поле центробежных сил. В ходе опытов отбирались пробы материала, вносимого потоком возд а внутрь ротора (при его остановке). Поскольку условия эксперимента были близки к изотермическим, на выходе из слоя устанавливалось равновесие между содержанием влаги в воздухе и силикагеле. [c.121] Су—соответственно концентрация влаги, равновесная на поверхности частицы, и текущая средняя по объему частицы. [c.122] Проведенные эксперименты показали, что процесс сорбции в кипящем слое протекает значительно медленнее, чем для единичной шарообразной частицы. Так, для кипящего слоя величина В равна 0,01—0,1 (вместо теоретического В 6,59), причем она существенно зависит от значения Ке. [c.123] Результаты своей работы И. Ф. Земсков представил в виде уравнений для расчета коэффициента массоотдачи в зависимости от степени насыщения угля. Им было также отмечено, что решающим фактором для определения диффузионного сопротивления является степень насйще-ния адсорбента. При высокой степени насыщения (80% и выше) адсорбция протекает в основном в области внутренней Диффузии. При низкой степени насыщения сорбента (ниже 80 7о) процесс адсорбции определяется внешней диффузией, чему и соответствуют наиболее высокие коэффициенты массопередачи. [c.125] Рассмотренные работы по масСообмену позволяют отметить, что как фактор переноса тепла, так и фактор переноса вещества являются одинаковыми функциями числа Рейнольдса. Показатель степенцпри числе Ке одинаков в Уравнениях переноса тепла н переноса вещества. В соответствии с этими уравнениями отношение фактора переноса тепла к фактору переноса вещества в кипящем слое близко к единице, т. е. / /д. Это соотношение может оказаться весьма полезным для вывода расчетного уравнения коэффициентов теплообмена. [c.125] Исходя из возможности и желательности наиболее полного решения задачи теплообмена в сушильных и других устройствах с кипящим слоем, необходимо расширить и углубить имеющиеся сведения по гидродинамике слоя, физическим константам влажных материалов, по влиянию влажности материалов на силы взаимодействия между частицами и, наконец, дать не только качественную, но и количественную характеристику роли переносимого вещества в процессах теплообмена, осложненного массообменом. Хотя в настоящее время имеются некоторые сведения [191, 239] об интенсификации процесса теплообмена при наличии массоотдачи, однако конкретных зависимостей, количественно учитывающих влияние процесса переноса вещества на теплообмен, еще нет. [c.126] Вернуться к основной статье