химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

ымывания, если известно, что газ в слое идеально перемешан. В ходе вычислений при 0 = 5 программа принимает функции Е и f равными нулю.

Для звена идеального смешения Е (в) = е~9, а / = 1 — ^ е-9 d@ = е~9;

о

в соответствии с (1.45) оЕ — 1/1 = 1. Проверим равенство оЕ—\, используя, соответственно, функции Е и f. Согласно (1.39)

l=2[-(e+l)e-9]g = 0,92 (в2 + 20 + 2) е-9 jg — 1 — 0,75

Пример показывает, что «хвосты» кривых отклика вносят существенные ошибки при расчете моментов. В то же время в случае, когда целью эксперимента является нахождение моментов кривых отклика, методу вымывания следует отдать предпочтение.

1.5. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ

1.5.1. Модели перемешивания твердых частиц. Интенсивное перемешивание твердых частиц — одна из главных особенностей КС как среды для осуществления реакционных и тепломассообменных процессов. Требования к структуре моделей перемешивания твердых частиц и к точности оценки их параметров определяются конкретными особенностями технологических процессов, к расчету которых модели должны быть применены. Ниже рассматриваются лишь те модели, которые широко используются при расчете реакторов КС, сушильных аппаратов, теплообменных аппаратов и т. д.

Модель идеального смешения применима при выполнении условий: Тс <С т, тпр ^> Тс, где тс — характерное время смешения; т — среднее время пребывания частиц в аппарате; тПр — характерное время превращения частиц (например, время достижения частицей заданного состояния — влажности, относительной массы, химического состава и т. д.).

Величину тс можно определить как время смешения порции меченых частиц с остальными частицами слоя. Для аппаратов промышленных масштабов тс меняется в пределах 10—103 с.

При описании гидродинамики кипящего слоя наибольшее распространение получила диффузионная модель. При этом принимается, что плотность потока /, переносимого частицами вещества, подчиняется градиентному закону: / = —D3(dC/dh), где ?)э — эффективный коэффициент диффузии частиц; С — концентрация вещества; h — продольная координата. Поток теплоты, переносимой твердыми частицами, соответственно равен: /т =

=—D$pHc4(dT/dh), где рн — насыпная плотность слоя; сч — теплоемкость твердых частиц.

Циркуляционная модель отражает наличие в слое восходящего и нисходящего потоков твердых частиц, поперечный обмен между этими потоками. В рамках циркуляционной модели поток переносимого частицами вещества: / = со(С2— Ci), где ю = W\f = = tЈ>2(l— /)—скорость циркуляции, отнесенная к полному сечению слоя; / — отношение площади сечения зоны с восходящим потоком к полному сечению слоя; w\ и W2 — скорости частиц в восходящем и нисходящем потоках; Ci, С2 — концентрации трассера в восходящем и нисходящем потоках (отношения текущих концентраций к средней С).

Циркуляционная модель ближе к реальной картине перемешивания твердых частиц, но применительно к диффузионной модели накоплено больше экспериментальных данных о величинах D3,

1.5.2. Определение параметров моделей перемешивания в непроточных кипящих слоях. Основной источник информации о параметрах моделей перемешивания — эксперименты с трассерами. Если в непроточный КС ввести порцию меченых частиц, то локальные кривые отклика поведут себя так, как показано на рис. 1.14. Величины концентраций трассера удобно отнести к средней его концентрации С, которая остается постоянной во время эксперимента.

В рамках диффузионной модели локальные кривые отклика находим из уравнения диффузии:

дС/дх = D3(d2C/dh2) или дС/дв = d2C/dt? (1.46)

где в = т/Тс; ? = Л/Я; тс = H2/D3.

Величина тс соизмерима со временем выравнивания концентраций трассера по объему слоя и Ьэ можно грубо оценить сверху по экспериментальному значению %1КС11:

При импульсной подаче метки на одну из границ слоя, например при ? = 0, краевые условия:

т = 0 С=1/(6?) 0 б?

х > о i = o;i ас/а^ = О

где б — относительная толщина слоя, занимаемая трассером при т = 0. Решение (1.46) с краевыми условиями при 6?->-0:

оо

С = 1 + 2 ? ехр [-(я&)2 в] cos (1.47)

В этом решении принимается, что координата ? направлена в слой от границы, на которую подана метка. Для противоположной границы решение получаем заменой ? на (1 — ?).

Уравнение баланса по трассеру в случае непроточного КС для циркуляционной модели:

/-§---«Ни?-+ МС.-С.); «-/>-§—С> (!?«)

Здесь рч — коэффициент обмена частицами между восходящим и нисходящим потоками, отнесенный к полному сечению слоя, с-1. Систему (1.48) можно представить в виде:

, дС\ дСх _ . дС\ дСг ir. п .

f-de-==--aT + n(C2-Cl); (1-f)-ae" = -aT-n(C2-Cl)

где в = т/тц; тц = #/а> — среднее время перемещения частицы по полному циклу; ? = hjH\ п = рчтц — среднее число перемещений частицы между восходящим и нисходящим потоками за время тц.

При импульсной подаче метки на границу слоя, например, верхняя граница слоя ? = 1, краевые условия

т = 0 С, = С8=1/(б?) при 1-б?С, = С2 = 0 при 0т>0 С, =С2; ? =

страница 19
< 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
ромашки купить
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестницы стеклянные - всегда надежно, оперативно и качественно!
кресло ch 848
Самое выгодное предложение в KNSneva.ru: Lenovo IdeaPad B5130 - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.

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)