химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

нно зависят от применяемой математической модели. При выборе двухфазной модели необходимо учитывать не только диапазоны изменения скоростей газа, высот слоя, диаметра частиц катализатора, т. е. параметров, определяющих гидродинамическую обстановку в слое, но и особенности протекания конкретного процесса.

Модель с полным перемешиванием в плотной части слоя позволяет получить удовлетворительные результаты при расчете простых каталитических процессов в слоях крупных частиц (средний диаметр частиц более 0,5 мм, скорость начала взвешивания более 0,1 м/с) при Aw = w — Wq >> 0,2 м/с. Расчетные значения степени превращения реагента для более мелких частиц и меньших значениях Aw получаются заниженными.

Применение этой модели для расчета сложных каталитических процессов, в которых кроме определения общей степени превращения основного реагента необходима оценка избирательности, нецелесообразно. Режим полного перемешивания в плотной части слоя, заложенный в модель, внесет существенные коррективы в соотношение скоростей конкурирующих процессов, что отразится прежде всего на значении избирательности и может даже привести к качественно неправильным результатам.

Степень превращения, рассчитанная по модели с идеальным вытеснением в плотной части слоя, получается выше, чем для случая с полным перемешиванием при прочих равных условиях. Эту модель можно применять для КС с мелкими частицами катализатора.

Ячеечная модель презназначена для расчета процессов, протекающих на мелких частицах катализатора (диаметр частиц менее 0,5 мм, скорость начала взвешивания менее 0,1 м/с).

Для расчета сложных последовательных и параллельных процессов лучше использовать модели с идеальным вытеснением в плотной части слоя или ячеечные модели.

Рассмотренные модели пригодны для реакторов со свободным слоем, хотя при известном числе и размерах пузырей допустимо проводить по ним также расчеты реакторов с организованным КС [6].

В основу всех двухфазных моделей заложено раздельное рассмотрение влияния гидродинамики и кинетики на показатели каталитического процесса. Такой подход оправдан далеко не всегда. Процесс, сопровождающийся существенным изменением объема, протекая в плотной части КС, должен привести к локальному изменению скорости газа и, следовательно, к изменению гидродинамической обстановки в слое. Образование и подъем пузырей определяют интенсивность перемешивания твердых частиц и, как следствие, температурный режим работы реактора. Частицы катализатора все время контактируют с реакционной смесью различного состава, что должно отражаться на свойствах катализатора. Тогда кинетические характеристики, полученные в стационарных условиях, могут стать непригодными для описания скорости процесса.

Таким образом, кинетика каталитического процесса может влиять на гидродинамическую обстановку в КС и наоборот. Поэтому нельзя судить о целесообразности проведения нового процесса в КС только на основании результатов расчета по двухфазной модели.

Для получения достоверных количественных результатов расчета и окончательного выбора модели необходимо опираться на экспериментальные данные, полученные в опытном реакторе, размер которого существенно превышает размер неоднородностей в слое [1]. Только такой подход позволяет считать, что выбранная модель применима для широкого круга задач — от расчета показателей процесса в большом интервале изменения исходных параметров до выбора оптимальных режимов работы и масштабирования реакторов.

5.4. ВЛИЯНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

При проведении каталитических процессов в КС степени превращения получаются иными, чем в идеальных реакторах. Имеющиеся в литературе данные о влиянии различных факторов на выход продукта и избирательность процесса в реакторах с КСК немногочисленны и часто противоречивы [1, 6, 11].

Кипящий слой отличается от неподвижного сложностью гидродинамической обстановки, которая приводит к увеличению числа параметров, определяющих выходные показатели работы реактора. Вследствие разницы в скоростях начала взвешивания сопоставление экспериментальных данных для частиц разного размера затруднительно при одинаковых значениях линейной скорости газа. Давление в КС оказывает такое же действие, как и в неподвижном слое, на скорость газофазного каталитического процесса и равновесный состав смеси. Однако с ростом давления снижаются скорости начала взвешивания и уноса, слой становится более однородным. Таким образом, традиционные подходы, применяемые для реакторов с фильтрующим слоем катализатора и заключающиеся в анализе влияния скорости процесса и времени контакта на выход продукта, непригодны для КС.

Экспериментальные данные целесообразно интерпретировать в рамках двухфазных моделей с различными типами потоков в фазах и между ними.

Согласно простой двухфазной модели с потоком газа через пузырь [20], степень превращения основного реагирующего вещества определяется распределением потоков газа и газообменом между плотной и дискретной фазами, скоростью

страница 117
< 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
учебные курсы daikin
цены на циркуляционный насос
Твердотопливные котлы Buderus Logano G221 A 25 правый
лимузины дешево

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
(03.12.2016)