химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

и эксперимента и расчета параметров; 2) различием в инженерном оформлении аппаратов, высотах слоя, дисперсном составе материалов, рабочих скоростях газа; 3) «грубостью» использованных первичных данных и выполненных оценок.

Тем не менее, проведя через экспериментальное поле точек среднюю линию или огибающие к нему, видим, что наиболее существенные изменения высот единиц переноса происходят при Da <С < 0,4 м.

Данные на рис. 1.28 согласуются с имеющимися закономерностями поведения локальных коэффициентов обмена. Минимальные высоты единиц переноса (максимальные эффективные величины р) соответствуют меньшим высотам слоя, «турбулентному» режиму псевдоожижения, наличию в слое пылевидных фракций.

Несколько завышенные величины Нк дает эмпирическая формула [53]:

tfK = 0,67Dj25tf0'5

При распределительных устройствах типа «пористая плита» или близких к ним рекомендуется принимать, что на участке слоя высотой 6—10 см газ движется в режиме идеального вытеснения (материалы группы А).

В работе [53] предложено эвристическое уравнение:7^—1 ~ In-gsL, Da2>Dai (1.73)

где #К2, #Ki — высоты единиц переноса в аппаратах большего и меньшего диаметра, соответственно.

Коэффициент пропорциональности может быть найден эмпирически. Его величины тем меньше, чем лучше организована структура потока. Имеющиеся оценки величин Як для КС согласуются с (1.73), и это соотношение может быть использовано при экстраполяции данных по высотам единиц переноса на аппараты больших масштабов.

Широко используемый прием улучшения показателей каталитических процессов в КС заключается в применении катализаторов с дисперсным составом, соответствующим группе А, и подборе рабочих скоростей газа, обеспечивающих турбулентный режим псевдоожижения. Коэффициенты обмена р (интегральные) достигают при этом 0,5—1 с-1.

Дальнейшее повышение интенсивности межфазного обмена достигается путем помещения в слой насадок или установки поперечных перегородок. Существенно, что при этом могут быть применены катализаторы, соответствующие группе В. В промышленном реакторе окисления нафталина в КС катализатора, содержащем малообъемную насадку, достигнуты величины р « 3 с-1.

Максимальные величины р, установленные методом модельной реакции для слоя катализатора (группа В), содержащего малообъемную насадку, составили 6—7 с-1 [54]. Для материала группы А методом «двух трассеров» при аналогичной насадке получены следующие данные:

w, м/с 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7

Р, с"1 0,2 0,4 1,0 1,2 1,4 1,6

а 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,65

Пересчет к величинам р для модели, в которой коэффициент обмена принимается постоянным по всей высоте слоя, осуществляется по формуле

о Ра + ka

Р - !_а (1-74)

где k — константа скорости реакции первого порядка; ра — коэффициент обмена в модели, учитывающей наличие в слое квазиоднородных зон.

Для каталитических процессов обычно k » 0,5 -f- 1 с-1. Расчет по формуле (1.74) показывает, что и для материалов группы А насадка дает близкий эффект. Сравнивая с помощью (1.74) насадки и провальные решетки, можно убедиться, что решетки обеспечивают меньшие р при больших до, но повышают р в области значений w, где насадки малоэффективны (см. также рис. 1.30).

При осуществлении в КС гомогенно-гетерогенных процессов, например процессов хлорирования углеводородов, важно подавлять образование крупных пузырей во избежание развития нежелательных объемных реакций. Для данного класса процессов рекомендуются решетки со свободным сечением ф«35%, насадки. Полезно снабжать зону слоя, содержащую решетки, циркуляционными трубами, что способствует исчезновению подрешеточных разрывов.

Необходимо отметить, что любые внутренние элементы, кроме неизбежных теплообменников, усложняют конструкцию аппарата и затрудняют перемешивание твердых частиц. В ряде случаев применению решеток и насадок препятствуют технологические особенности процесса. Поэтому вопрос о воздействии на межфазный обмен следует решать с учетом стоимости катализатора, кинетических закономерностей, структуры всей технологической схемы.

Коэффициент использования реакционного объема слоя определяется величиной отношения k/$ [54]. При k/$-±0 показатели КС приближаются к показателям аппарата идеального вытеснения.

Следовательно, улучшения селективности процесса можно добиться путем уменьшения k за счет понижения температуры, активности катализатора, разбавления катализатора инертом.

На рис. 1.30 приводятся величины р и а для слоев, организованных решетками провального типа.

Следует отметить (см. рис. 1.30), что при использовании решеток с малым свободным сечением межфазный обмен может быть хуже, чем в свободно кипящем слое из-за канального проскока. Данные рис. 1.30 могут быть использованы при расчете колонных аппаратов КС с провальными решетками применительно к материалам группы А,

о

У /~\ х-/

V \ о-4 /о V \

\

— » » t

0,2 0,4 0,6 0,8 <р

О 0,1 0,2 0,3 0,4 иг, м/с

or

20 15

10

страница 33
< 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
кресло престиж с подлокотниками
промышленные табуреты

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
(30.04.2017)