химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

мается из условия отсутствия проскока газовых пузырей в пределах 0,05—0,10 м. Коэффициент массопередачи определяется из корреляционных соотношений, как это было и при расчете односекционного аппарата.

Макрокинетический метод расчета предполагает совместное решение уравнений кинетики адсорбции одним зерном адсорбента

и уравнения материального баланса, записываемого с учетом поведения дисперсной фазы и характера движения газа в пределах кипящего слоя (слоев). Наиболее простыми являются предположения о полном перемешивании зерен адсорбента и режиме идеального вытеснения по газовой фазе.

Наиболее развит макрокинетический метод расчета применительно к частному случаю кинетики послойной отработки зерен адсорбента правильной геометрической формы.

Для сферических зерен связь между временем от начала адсорбции и относительной глубиной отработки определяется уравнением (5.133) — см. также [41]. Плотность распределения зерен адсорбента по времени пребывания при полном перемешивании в КС выражается функциональной зависимостью

р (т. т) = (1/т) ехр (-т/т) (5.148)

где f = v/VT — среднее расходное время пребывания адсорбента в КС; VT — объемный расход адсорбента.

Режим полного вытеснения по газу соответствует экспоненциальному профилю концентрации адсорбтива по высоте слоя, усреднение которого дает среднее значение концентрации в газе:

С = (С0 - Ск)/1п (С0/Ск) (5.149)

рис. 5.32. Значения определенных интегралов / (Л) и

/„ (А) в зависимости от параметра А:

1 — сферический адсорбент; 2—цилиндрический адсорбент.

Совместное решение уравнений (5.140), (5.133), (5.148), (5.149) приводит [44] к соотношению для распределения адсорбента по относительной глубине отработки зерен

(5.150)

Р {У) - А (у - у2) ехр [-А (у*/2 - у"/3)]

и для среднего значения степени отработки адсорбента на выходе из слоя

,4

10°2 51012 51022 5 Ю72 510

А

X ехр[-А (у2/2 - t/3/3)l dy + ехр (-Л/6) = AI (А) + ехр (-А/6) (5.151)

(параметр А = a*R2/[D.T(C0 — Ск)/\n(CQ/CK)]). Доля полностью отработаного адсорбента на выходе из КС:

X = ехр (-Л/6)

(5.152)

Значения определенного интеграла в (5.151) представлены на рис. 5.32.

При проектных расчетах обычно задаются: расход газа-носителя Ус, размер зерен адсорбента R, начальная С0 и конечная Ск концентрации адсорбента в газовом потоке. Концентрация насыщения адсорбента а* и коэффициент диффузии D# адсорбтива в насыщенном слое внутри зерна также должны быть известны. В процессе расчета определяются необходимый объем v адсорбента в слое.

При анализе работы противоточных многосекционных аппаратов КС существенно, что во второй и в последующие слои непрерывно поступает адсорбент, имеющий неравномерную степень отработки отдельных частиц в предыдущем слое. Так, во второй по ходу дисперсной фазы кипящий слой адсорбент входит с распределением по глубине отработки зерен, соответствующей соотношениям (5.150), (5.152). Перемешивание частиц во втором слое приводит к тому, что каждая порция поступающего адсорбента также «распределяется» по времени пребывания и, соответственно, по степени дополнительной отработки во втором слое и на выходе из него согласно соотношениям (5.148), (5.150) и (5.152). Анализ этого обстоятельства приводит [48] к следующим формулам для распределения адсорбента по глубине отработки отдельных его

порций на выходе из второго кипящего слоя

(5.153)

и для доли полностью отработанного адсорбента

Х* = А1-А» {ЕХР (_Л2/6) ~ ЕХР (~Л1/6)}

где Ai имеет структуру параметра Л, в котором вместо С0 используется значение концентрации адсорбтива С\ на входе в первый слой по ходу адсорбента; Л2 = a*R2ln(C2/Ci)/[D*f2(C2— Ci)] (С2 — концентрация адсорбтива в газе на входе во второй слой, f2 — среднее расходное время пребывания адсорбента во втором КС).

Значения концентраций С\ и С2 вычисляются из совместного решения уравнений материального баланса и кинетики поглощения адсорбтива зернами адсорбента:

Vc (С, - С.) - Мта'^, У°%~.Сд - U Ш - 1 <*>] +

+ -Р ( - 4-) + л^лгН (" 4) -«*{-!-)] (5Л65)

Правая часть кинетического уравнения (5.155) соответствует средней степени отработки адсорбента во втором слое fJ2, получаемой интегрированием распределения (5.153) с весовым множителем т] = [1—(1—у)2] и с дополнительным учетом полностью отработанной доли адсорбента Xi-\-X2 на выходе из второго слоя. /(Л2)-—значение определенного интеграла из соотношения (5.151), соответствующее величине параметра Л2.

При расчете по уравнениям (5.155) расход адсорбента выбирается из соображений, изложенных выше относительно величины Мт, min, и порозность кипящих слоев, необходимая для нахождения численных значений параметров А\ и Л2, зависящих от Х\ и т/2, должна быть предварительно задана из соображений удовлетворительного псевдоожижения слоя адсорбента при скоростях газа, незначительно превышающих критическую скорость начала псев-доожжиения. Для процессов адсорбции обычно принимается е = = 0,45 -f- 0,55.

Трансцендентные уравнения (5.155) решаются любым итерационным методом.

Ана

страница 129
< 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
пос лесное озеро форум
цены на гироскутер
щут 1-4,0
robbie williams 10.09.17

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
(24.04.2017)