ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Истечение газа в слой зернистого материала из "Основные процессы технологии минеральных удобрений" Интенсивность подвода и обмена газа вблизи частицы твердого носителя зависит от типа аппарата и способа введения газа. Наиболее пригоден для практического использования струйный подвод. Движение газа в неподвижном и псевдоожиженном слоях широко исследовано рядом авторов [85—90]. Развитие газовой струи в общем случае приводит к образованию неустойчивой поверхности раздела слоя с областью газового пузыря, его отрыву и зарождению нового. В зависимости от параметров истечения меняются размеры и частота зарождения пузырей, а также интенсивность циркуляции через них твердых частиц. Различают три режима истечения газа фильтрационный, пузырьковый и струйный, определяемые характерным соотношением размера факела и высоты слоя над ним [85]. Частный случай струйного режима — каналообразование. [c.84] Математическое описание этой сложной физической картины возможно лишь при ряде допущений и выделении отдельных составляющих. Рассматривалась [87] внутренняя задача, т. е. гидродинамика и процесс перемешивания внутри индивидуальных струйных факелов с учетом присутствия в них взвешенных частиц, а также внешняя задача — влияние струй на гидродинамику и процессы переноса в плотной фазе слоя вне факелов [88]. [c.86] Решение задачи газораспределения в неподвижном слое базируется на рассмотрении равновесия сил, действующих на выделенный элементарный объем инфильтруемого слоя, и определении критических расходов газа, отвечающих условию зарождения каверны [85]. Далее методами теории аналитических функций находят поле давления в окрестности струи. Разработанная методика расчета предполагает постановку единичного эксперимента по пробою слоя для определения коэффициента, характеризующего интенсивность нарастания толщины струи в слое данных параметров. Таким образом, практическое использование разработанной теории сводится к проведению экспериментальных исследований в модельных условиях. [c.86] Чисто эмпирический подход к расчету струй в неподвижном слое предложен в работе [89]. Здесь же рассмотрено распространение газа в неподвижном и псевдоожиженном слоях в условиях адсорбции. Установлено, что наиболее интенсивный массообмен газа со слоем происходит в пределах факела. Однако скоростные и концентрационные границы в слое не совпадают. Уменьшение концентрации поглощаемого вещества происходит значительно медленнее, чем изменение скорости. Показано влияние на массоперенос диаметра частиц и сопла. Отмечается, что в условиях адсорбции динамическая и концентрационная границы факела совпадают. [c.86] Развитие струи газа во вращающемся в барабане слое исследовалось в работах [91, 92]. Установлено влияние на режим истечения скорости и плотности истекающего из сопла газа, а также давления над соплом, режима движения материала и соотношения размеров частиц и сопла. В зависимости от этих параметров газ может истекать в режиме фильтрации или канало-образования. Последний непригоден из-за больщих проскоков газа. Режим фильтрации может осуществляться как с образованием факела у сопла, так и без него. С возрастанием скорости истечения у погруженного сопла вначале образуется шаровая каверна с циркуляционным движением частиц внутри ее, а затем — практически свободный от частиц факел. [c.87] Анализ размерностей параметров, влияющих на относительный размер замкнутого факела, который определяется соотношением длины и максимального диаметра, показал, что эти параметры можно объединить в следующие безразмерные комплексы Ке, Ей, Рг, / о. Экспериментально определенные зависимости размера факела от некоторых из безразмерных параметров приведены на рис. 2-32, а, б. [c.87] Исследование аммонизации в режиме факелообразования показало, что из-за создания разрежения в устье сопла подсасываются наиболее мелкие частицы, которые быстро аммонизируются, перегреваются и налипают на сопло. Это приводит к образованию комков и нарушению процесса. Для предотвращения этих явлений рекомендуется поддерживать скорость газа в режиме начала факелообразования, т. е. при соотношении Ьф/йо = 3, а для уменьшения скорости использовать сопла диаметром свыше 10 диаметров частиц. [c.88] Истекающая из погруженного в слой сопла струя газа развивается в зернистом слое и выходит на поверхность, причем тепломассообмен между газом и твердым материалом происходит не только в факеле, но и в зоне фильтрации. Исследовалась зона распространения газа в движущемся слое. Расширение газа происходит по параболическому закону, и его зону фильтрации через слой можно принять в виде параболоида вращения с вершиной у погруженного сопла и основанием на поверхности слоя. Для неподвижного слоя это подтверждено другими исследователями [93, 94]. [c.88] Однако это справедливо лишь для инертного слоя материала. При взаимодействии газа и твердых частиц, сопровождаемом массообменом, такая конфигурация газовой зоны нецелесоо-браз-на, поскольку велика плошадь истечения газа из слоя, что приводит к большим проскокам непрореагировавшего газа. Наиболее рационально иметь в слое замкнутый газовый объем, образующийся при соответствии истекающего и поглощаемого газа. Такую задачу можно решить, только зная скорость поглощения газа, т. е. кинетику аммонизации продукта. [c.89] Вернуться к основной статье