ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Взвешенное состояние из "Катализ в кипящем слое Издание 2" Простейшее представление о взвешенном слое дано во введении. Его можно конкретизировать следующим образом. [c.11] Упаковка зерен в момент засыпки дает долю, занятую газом, или порозность 8[). Значение во изменяется обычно в пределах 0,35— 0,45. Если через слой снизу вверх подавать газ со скоростью IV, рассчитанной на все сечение аппарата, то гидравлическое сопротивление неподвижного слоя ДР л будет возрастать (кривая АВ на рис. 1.2, а). При определенной скорости сопротивление слоя потоку газа достигнет веса слоя, вес отдельных частиц уравновешивается силами трения о них, граница слоя от первоначальной высоты Н о переместится на порозность слоя становится соответственно бц. Опытами установлено, что для сферических частиц в среднем = 0,4. При отклонении формы от сферической возможны значительные колебания ёц. [c.12] Это состояние слоя называется началом взвешивания, и ему на рис. 1.2, а соответствует точка С. Частицы в этих условиях не остаются неподвижными, а совершают колебательные движения, слой приобретает текучесть, как жидкость (отсюда часто употребляемое название слоя — псевдо-ожиженный). [c.12] Схема образования взвешенного слоя. [c.12] Если взвешенный слой уменьшением скорости w снова вернуть в неподвижное состояние, то изменение АРсл не будет соответствовать линии первоначального вывода слоя во взвешенное состояние А ВСЕ, а будет изменяться от точки С по линии D. Это объясняется тем, что к моменту перехода взвешенного слоя к неподвижному порозность его составляет ео. Она сохраняется, когда спой становится снова неподвижным, в то время как при первом выводе во взвешенное состояние порозность неподвижного слоя была меньше е , а значит было больше гидравлическое сопротивление слоя. [c.13] Кривая АВСЕ на рис. 1.2, а характерна для слоя из моно-дисперсных частиц. Если во взвешенное состояние выводится смесь частиц широкого фракционного состава, когда каждому размеру частиц соответствует своя скорость начала взвешивания, слой переходит во взвешенное состояние постепенно. [c.13] Увеличение w приводит к моменту, когда частицы будут выноситься газовым потоком из слоя, взвешенный слой переходит в режим пневмотранспорта, а скорость при этом достигает w п называется второй критической скоростью. [c.13] Вид взвешенного слоя в холодной модели реактора диаметром 550 мм с прозрачной стенкой из оргстекла представлен кадрами киносъемки па рис. 1.3. Твердые частицы — износоустойчивый катализатор окисления SOj узкой фракции (0,5 sg d 1,0 мм). Газ, приводящий слой во взвешенное состояние, или газ-носи-тель, — атмосферный воздух. [c.13] При начале взвешивания поверхность слоя неподвижна, напоминает поверхность спокойной жидкости. При скорости выше на поверхности начинают появляться характерные вздутия движущихся зерен или своды, время существования которых невелико, а место появления — случайно. Их размеры и количество повышаются с возрастанием w (см. рис. 1.3, а — е), причем при Au. = 0,2 м/с еще возможно выделить отдельные своды. В виде сверху они имеют, как правило, круглую форму. Некоторые своды взрываются, выбрасывая частицы вверх. Увеличение скорости приводит к образованию очень неспокойной и неровной поверхности, усиливается выброс частиц в надслоевое пространство. Если при скоростях Au 0,2 м/с еще можно говорить о границе зеркала слоя, на которой образуются своды, как в спокойно кипящей жидкости, то при более высоких избытках скоростей уровень слоя нестабилен и сильно размыт из-за выброса частиц (рис. 1.3, г). [c.13] Диаметр модели 550 мы, Н = 0,2 м, J = 0,75 мм, = 0,2 и/с. Скорость киносъемки— 24 кадра в 1 с. На рис. а и б вид слоя дай своку (верхние кадры) и сверху (нижние кадры). Дгс = ja.—1 ( /с) — 0.05 б — 0,1 в — 0.2 г — 0.4. [c.14] Отметим важные для технологических расчетов характеристики, упомянутые в этом разделе. [c.15] Выражение (1.3) наиболее удобно для практических расчетов, так как значение р легко определяется. [c.15] Уравнение позволяет определить с точностью 30%. Оно применимо для моно- и полидисперсных слоев с частицами сферической и неправильной формы в широком диапазоне чисел Re. [c.15] Вернуться к основной статье