химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

дана. Вводим метку импульсно в поперечное сечение слоя на одну из его границ (радиоактивная пометка). Регистрируем кривые отклика в различных точках по длине аппарата. Примеры этих кривых представлены на рис. 1.14. Подсчитываем для

оо

этих кривых величины р, = ^ ^1 — -?-^ dx н в соответствии с формулой (1.50)

строим зависимости ц от ? так, как это показано на рис. 1.16. Определив графически тс, вычисляем D3 = L2/xc. Результаты экспериментального определения

?>э представлены на рис. 1.20. Несмотря на отличие найденных D3 от рассчитанных по формуле, вывод о выполнении условия Рег ~> Pei подтверждается. Для аппарата 2 тс/т = 0,25 -f- 1; для аппарата / тс/тп = 0,15 -г- 0,35.

Пример 1.27. В опытном реакторе диаметром 0,2 м проводится процесс хлорирования углеводорода в КС песка. Реакция происходит с высокой скоростью' и почти все теплота выделяется вблизи газораспределительной решетки. Теплоту отводят, орошая свободную поверхность слоя сконденсированным продуктом, поддерживая на поверхности температуру Г* = 400°С. Потери теплоты через стенки реактора малы. Адиабатическая температура процесса Гад = 2000 °С, Профиль температур по высоте слоя описывается уравнением

Г = Гад — (Гад — Т*) е 41

где г) = рчсч/(ргсг); f = H/w; хс — #2/Оэ.

При высоте слоя Н = 3 м, w — 0,2 м/с определить температуру у газораспределительной решетки. В тех же условиях определить температуру у решетки при увеличении диаметра реактора до I м. Принять при расчете г\ = 500.

Температура у решетки Г(0) = Гад — (Гад — Т*)е Tc/(T,t)e Согласно рис. 1.17, находим для аппаратов диаметром 0,2 и 1 м величины D3 « 0,008 и 0,04 м2/с, соответственно. Вычисляя показатель экспоненты, получаем:

Г (0) = 2000 - 1600е-3'0,2/(500 * 0,008) = 623 °С для Da = 0,2 м

Т (0) = 2000 - 1600е~3'0,2/(500 • °'04) = 447 °С для Da = 1 м

Температура у решетки в опытном аппарате может оказаться технологически неприемлемой. Мы увидели в данном примере, что масштабный переход существенно улучшил условия проведения процесса. При осуществлении быстропроте-кающих высокоэкзотермических процессов в кипящем слое (сжигание твердых топлив, хлорирование газообразных и твердых реагентов) интенсификация перемешивания твердых частиц с увеличением диаметра реактора предотвращает локальные перегревы, образование спеков.

Пример 1.28. В опытном реакторе диаметром 0,1 м проводится процесс сжигания частиц твердого топлива в КС песка. Высота слоя инерта Н = 10 м, w = 0,3 м/с. Процесс необходимо вести таким образом, чтобы частицы твердого реагента не достигали газораспределительной решетки и реакция начиналась на расстоянии около 1 м от нижней границы слоя. Скорость реакции велика, и полное превращение газового реагента происходит на участке слоя высотой A/ip <С 1 м.

Расстояние от газораспределительной решетки до зоны реакции может быть выражено через среднюю концентрацию частиц твердого реагента в слое из уравнения:

z-d-Spj + ML.-^p)/"-,]

где Z = Ст/рч; Ст — концентрация частиц твердого реагента; рч — насыпная плотность инерта и частиц твердого реагента; ?р = hp/H; М — D3p4/(vmrH); v — сте-хиометрический коэффициент; шг — массовая скорость газообразного реагента. Величина p4/(vmv#) = 500. В опытном реакторе величину Z контролируют по уровню слоя. Установить возможность подобного контроля в промышленном реакторе диаметром 1 м.

В опытном и промышленном реакторах величины D3 составят, согласно рис. 1.17, 0,005_и 0,07 м2/с. Соответственно, величины М будут равны 2,5 и 35. Подсчитываем Z при ?р = 0,1 для опытного и промышленного реакторов.

Z = 0,9 + 2,5 (е-°'9/2-5 — 1) = 0,144 для Da = 0,1 м Z = 0,9 + 35 (е_0,9/35 — 1) = 0,011 для Da = 1 м

В опытном реакторе высота слоя, приходящаяся на частицы твердого реагента, составляет Нтр = 2Н = 0,144-10 = 1,4 м. Приближенно величину Z можно контролировать _по уровню слоя. В промышленном реакторе #Тр = 0,11 м.

Контроль величины Z по уровню практически невозможен. Поэтому масштабный переход ставит перед необходимостью разработки иного метода контроля.

1.6. ДВИЖЕНИЕ И ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ГАЗА

1.6.1. Модели движения и перемешивания газа. Макроскопическую картину движения газа в КС отражает модель, схема которой представлена на рис. 1.21. Модель учитывает наличие в слое фаз (зон) с различной плотностью твердых частиц: фазы разреженных неоднородностей (пузыри, поршни, струи) и плотной фазы. Газ в каждой из фаз может перемешиваться, между фазами имеет место поперечный газообмен. Потоки газа в фазах, соотношения сечений фаз, коэффициенты обмена и перемешивания меняются по высоте слоя. Модель содержит в себе все известные модификации двухфазной модели: модели «полной сегрегации» и «максимальной смешиваемости», разнообразные ячеечные модели и т. д. (рис. 1.22).

К \

2 Л fin)

*(*>' t

Модель характеризуется следующими параметрами. Соотношение потоков газа в фазах или абсолютные их величины; w2— скорость'газа в плотной фазе, отнесенная к полному сечению слоя; wi — скорость газа в разреженной фазе, отнесенная к полному

страница 24
< 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
Супермаркет офисной техники KNS предлагает бокс для жёсткого диска 2.5 - отправка товаров во все населенные пункты России.
наклейка на акустическую гитару
откидные рамки гос номера
курсы специалист по базам данных: excel и access

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
(26.04.2017)