химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

ь/(м3-с), a ka в мм/с !).

Оценки с помощью этих констант и сравнение с собственными экспериментальными данными, выполненными с частицами полукокса, кокса и графита диаметром от 0,5 до 2 мм, привели авторов к выводу, что истина лежит между модификациями 2 и 3. Критерий Sh оказался равным 3,5.

Авторы [20] отмечают, что доля f=\/kc в d/(Sh D)-\-(\/kQ), т. е. кинетического сопротивления реакции в суммарном, меняется от 0,9 при d = 0,15 мм до 0,3 при d = 3 мм. Надо подчеркнуть, что кинетические константы сильно зависят от типа угля и полукокса, поэтому величина f может быть различной для разных углей.

Модификации описываемой модели, предлагаемые различными авторами, различаются также способом подсчета коэффициента рп массоотдачи между пузырями и плотной фазой. Этот коэффициент зависит от диаметра пузыря, который меняется по высоте слоя и надежная оценка которого обычно затруднена.

В целом, подбирая коэффициенты в формуле (4.17), удается согласовать расчеты по этой модели с опытными данными.

Пример 4.3. Рассчитать с учетом кинетики реакции скорость выгорания и температуру частицы нефтяного кокса (углерода), выгорающей в КС песка с диаметром частиц d = 0,92 мм и температурой t = 900 °С.

Константа скорости реакции рассчитывается , по формуле kc =» «*= 3000 ехр(—10 lOl/T"), м/с. В гл. 2 (рис. 2.17, а) этот пример рассчитан в предположении бесконечной скорости реакции. Здесь используется та же программа расчета на ЭВМ и те же формулы, в которые вместо коэффициента массообмена Р подставляется приведенная константа скорости реакции Р' = 1/Г(1/?с) +

+ (ШП

В данном в гл. 2 примере 0 = 0,29 м/с. При температуре частицы

t'T = 1100 °С (7^= 1100 + 273 « 1373 К)

1) Большая подборка по константам скоростей указанных реакций приведена в книге: Виленский Т. В., Хзиалян Д. М, Динамика горения пылевидного топлива. М,; Энергия, 1978. 246 с.

*с = 3000 ехр (—10 101/1373) — 1,91 м/с; Р' = 1/[(1/1,91) + (1/0,29)] » 0.252 м/с

Весь последующий расчет проводится так же, как в гл. 2. Результаты расчета для удобства сравнения представлены на рис. 2.17,6. Сравнение его с рис 2.17, а показывает, что при температуре слоя 900 °С частицы нефтяного кокса крупнее 1 мм горят в КС инертных частиц практически любого диаметра (расчет проведен только для диаметра инертных частиц d, меньшего чем углеродных dT) в диффузионном режиме. С уменьшением диаметра частиц (при постоянном отношении dTld ]> 1) коэффициент массоотдачи возрастает, но медленнее, чем коэффициент теплоотдачи, так как предельное значение критерия Нуссельта при уменьшении диаметра частиц равно 10, а критерия Шервуда— 1, в то время как в слое очень крупных частиц их значения одинаковы. Интенсивность лучистого теплообмена не зависит от диаметра частиц, и его роль невелика.

Необходимо подчеркнуть, что снижение температуры частицы по экспоненте уменьшает величину константы скорости реакции, что усиливает влияние теплообмена на ее температуру. Реакция на поверхности мелких частиц угля быстрее переходит в кинетическую область, чем на поверхности крупных, при том же диаметре d частиц инерта, поэтому при d < 0,15 мм кривые идут тем ниже, чем меньше dr/d. При dTJd — 10 кинетическое торможение мало заметно во всем диапазоне диаметров dT от 1 до 50 мм.

Все расчеты выполнены в предположении, что объемная концентрация кислорода в плотной фазе равна 21 %• При большом количестве горящих в слое частиц она может быть нрже из-за тормозящего влияния массообмена между пузырями и плотной фазой. Соответственно, ниже будет и температура горящих частиц.

4.2.2. Зависимость состава продуктов сгорания от концентрации горючих в слое. На практике нас прежде всего интересует количество f (z) горючих, сгорающих (точнее, газифицируемых) на единице площади слоя. Если vQ — стехиометрическое количество воздуха по уравнению полного сгорания (для углерода vQ = = 8,89 м3/кг), w — скорость псевдоожижающего воздуха (в нормальных условиях), то

f (z) = w/[aB (z) v0] = (2w/vQ) г|) (z) (4.19)

Здесь безразмерная функция (z) = \ / (2ав) характеризует влияние концентрации горючих (через коэффициент расхода воздуха в уходящих из слоя газах) на интенсивность сгорания. Теоретически при изменении относительной концентрации z углерода в слое от нуля до единицы величина ав по составу газа может меняться от со до 0,5 (практически значение ав = 0,5 может быть получено в слое чистого углерода лишь при очень высоких температурах, когда образуется только один оксид — СО). Соответственно, функция 1р(г) меняется от нуля (при ав = со, т. е. z — 0) до единицы (при ав = 0,5), а практически — в более узких пределах, ибо в низкотемпературном КС никогда не образуется газ, состоящий только из СО и N2.

Опытные данные [21] по сжиганию полукокса Ирша-Бородин-ского угля хорошо аппроксимируются зависимостью:

г|) (г) = 0,5/ав = 0,65 [1 - ехр (-342)] (4.20)

Коэффициенты в этой зависимости могут несколько различаться для разных топлив, размеров частиц, температур слоя и т. д., так как эти факторы влияют на состав

страница 90
< 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
адвокаты по трудовым спорам г.октябрьский
курсы дизайнера интерьера москва курская
посуда для стеклокерамической варочной панели маркировка
стадион труд иркутск

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
(09.12.2016)