химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

щения в пузырях от текущей высоты:

y = xK(l- ехр [- (q + Kf) h/wnv]) (5.15)

Поскольку в плотной части слоя принимается режим полного перемешивания, то материальный баланс для нее составляется в интегральной форме. Баланс складывается из следующих пяти составляющих.

1. Приток реагента в плотную часть слоя на входе в аппарат, равный WOCQS, где 5 — площадь поперечного сечения слоя.

2. Приток реагента из пузырей в плотную часть слоя:

н

n{q + Kf)SC0 J (1 - y)dh (5.16)

о

(п — количество пузырей в единице объема слоя). Используя уравнение (5.15), после интегрирования получаем:

п (q + Kf) SHC0 (1 - хк) - nvwnSC0xK ехр\~(q + Kf) H/(vwa)] (5.17)

Произведение количества пузырей п на объем пузыря v равно газонаполнению; тогда с учетом (5.12) можно записать:

п (q + Kf) SHC0 (1 - *к) -(w- w0) SC0xK ехр [-(q + Kf) H/(vwa)] (5.18)

3. Расход реагента вследствие перетока из плотной части в

пузыри:

п (q + Kf) SHC0 (I - хк) (5.19)

4. Расход реагента из плотной части слоя с выходящим газовым потоком:

w0SC0(\-xK) (5.20)

5. Расход реагента на химическую реакцию в плотной части

слоя:

HS (1 - Ф) и( ^ (5.21)

(и(хк) — скорость химической реакции, отнесенная к единице объема плотной части слоя). Предполагается, что порозность плотной части слоя постоянна и не зависит от рабочей скорости газа.

Уравнение материального баланса имеет вид

LKFI-.s^apr_<* + ffl*l),.*.fe>. ? (5.22)

I w0 L vwn A) w0 С0 '

Общая степень превращения %к на выходе из реактора определяется конечными значениями хк и ук для плотной части слоя и пузырей с учетом вклада двух потоков газа при смешении:

w0 , w — w0

Для расчета потока газа через сферический пузырь и коэффициента массообмена между пузырем и плотной частью слоя имеется теоретическое уравнение [20]:

q + Kf = Зяа>/п/4 + 0.975D0 V'25f/rfJt'25 (5.24)

где D — коэффициент молекулярной диффузии основного реагента.

Для уменьшения количества независимых переменных в уравнениях материального баланса скорость подъема пузыря целесо

образно определить на основе совместного рассмотрения уравнений (5.11) и (5.12)

wa = (w — wo) Н/(Н - Н0) (5.25)

( 3а,о

6А (Я - Но)

Для пузыря сферической формы уравнения модели имеют вид

+

0,975D0,5g°fi

1,25

(5.26)

Я (w — wo)

0,975D0>5g0'25 \ "

+

ч

У = хк 1 — ехр

XS) — Wo

хк \ \ ехр

1 Wo

6 (Я

/1.25

w — w0

H°U(xk) W0CO

(5.27)

Таким образом, для расчета по этой модели необходимо дополнительно определить зависимость рабочей высоты слоя от скорости газа и диаметра частиц катализатора и по уравнению (5.13) рассчитать средний диаметр пузыря в слое. При использовании частиц со средним размером более 1 мм второе слагаемое в уравнении (5.24), как правило, много меньше первого и им можно пренебречь.

По уравнению (5.26) можно рассчитать изменение степени превращения основного реагента в пузырях по высоте слоя. Конечное значение степени превращения в пузырях ук рассчитывается при h, равном Н.

5.3.2. Модель с идеальным вытеснением в плотной части слоя и потоком газа через пузыри [20]. Эта модель отличается от предыдущей режимом течения газа в плотной части слоя. Уравнение (5.14) для единичного пузыря остается без изменений, а материальный баланс для элемента всего слоя высотой dh может быть записан следующим образом:

dx , , ч dy

SC0Wo ж + SCQ (w - wQ) ж

S (1 — ф) u(x) = 0

(5.28)

Уравнения (5.14) и (5.28) с учетом (5.24) и (5.25) и перехода к безмерной высоте ? = h/H имеют вид

Rtrt и, f two , C,975D0'5g0'25 у,

6 (Я - Н0) —— -\ — \(х — у)

dx

Wq C0

Но и(х)

w0

? w0 w — wn dy

dl

(5.30)

Степень превращения на выходе из реактора определяется по уравнению (5.23).

5.3.3. Ячеечная модель [21]. Принимаются следующие допущения. 1. КС состоит из ряда ячеек по вертикали, как это показано на рис. 5.17. Высота каждой ячейки определяется средним диаметром пузыря и увеличивается по высоте слоя. Диаметр пузыря по

Рис. 5.17. Схема КС с позиций ячеечной модели.

rv°'2

(5.31)

JL + Г.

w0 L

мере его подъема возрастает линейно и рассчитывается по уравнению

6 (w — w0)

da = 0,14рк dh

где рк — кажущаяся плотность твердых частиц, кг/м3; d — диаметр частиц, м, nQ — число отверстий в единице плошади перфорированной газораспределительной '; 0,14 м2/кг — коэффициент пропорциональ-2.

м

решетки, сти.

2. Каждая ячейка состоит из пузырьковой и плотной частей слоя. К пузырьковой части относятся газовые пузыри, которые содержат твердые частицы катализатора. Поэтому реакция протекает как в пузырьковой, так и в плотной частях слоя. Наличие твердых частиц в пузырьковой части слоя объясняется существованием облака циркуляции газа, связанного с пузырем. Соотношение диаметров облака dq и пузыря dn дается теоретическим уравнением [11]:

dT

do _ wn -f (2ау0/80) ^ ^

wu — (wo/Bo)

где 8o — порозность слоя при скорости начала взвешивания. Выражение (5.32) имеет смысл при wa > (wo/eo), что наблюдается в кипящих слоях мелких частиц.

В пу

страница 115
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сделать букет из декоративной капусты с цветами
Фирма Ренессанс чердачные лестницы в леруа мерлен цена - качественно и быстро!
кресло ch 300
хранение вещей москва цены

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)