Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Гончаров А.И -> "Химическая технология, ч. 1." -> 41

Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И

Гончаров А.И, Середа И.П Химическая технология, ч. 1. — Киев, издательское объединение «Вища школа», 1979. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): goncharoff1.djv
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 133 >> Следующая


v Рух рідини через нерухомі зернисті і пористі шари. У процесах хімічної технології рідини і гази часто рухаються через нерухомі шари різних матеріалів. Це можуть бути шари каталізаторів, фільтрувальних матеріалів, адсорбентів, насадок, гранул, таблеток. Під час руху рідини через зернистий шар можна вважати, що рідина одночасно обтікає окремі часточки і рухається всередині різних каналів неправильної форми, які утворюються порожнинами і порами. Вивчення такого руху є завданням змішаного характеру гідродинаміки.

Для визн5ч^ня_/ідравл2чного опору зернистого шару можна використати рівняння

де Ap — гідравлічний опір; гр — коефіцієнт опору; de — еквівалентний діаметр, який відповідає сумарному поперечному перетину каналів у зернистому шарі; р — густина рідини; to — швидкість.

АЗернистий шар характеризується розміром його часточок, питомою поверхнею і часткою вільного об'єму, або пористістю є, яка є об'ємом вільного простору між часточками в одиниці об'єму, занятому шаром матеріалу. Якщо V—загальний об'єм, a V0 — об'єм,

V-V0

який займають часточки матеріалу, то є = ——- є величиною

безрозмірною. Еквівалентний діаметр для зернистого шару визначається діленням почетверенної частки вільного об'єму шару на його питому поверхню. У рівняння (83) входить дійсна швидкість рідини, яку важко визначити, тому визначають фіктивну швидкість со0, що дорівнює відношенню об'ємної витрати рідини до всієї площі поперечного перетину шару. Коефіцієнт опору, як і під час руху рідин у трубах, залежить від гідродинамічного режиму, що визначається значенням критерію Рейнольдса. Для всіх режимів руху можна застосувати узагальнене рівняння

ф =-^ +2,34. (85)

Ламінарний рух рідини через зернистий шар відбувається під час одного з найпоширеніших процесів розділення неоднорідних систем— фільтруванні крізь пористу перегородку. Якщо діаметр пор малий і відповідно значення критерію. Re низьке", рух рідини під час фільтрування буде ламінарним. Тому" після простих перетворень матимемо:

др = I50 Фф('~? ио> (86)

де Фф— коефіцієнт форми; H— висота шару, м.

Ці рівняння можна використати для розрахунків пщшщшлшор_у_ осадів, коли розмір його часточок досить великий. Із збільшенням турбулентності вплив швидкості рідини на гідравлічний опір зростає. Значення є, d, фф для різних матеріалів при різних способах завантаження їх знайдено дослідним шляхом і наведено в довідниковій літературі.

\j Гідродинаміка киплячих (псевдозріджених^ зернистих шарів. Тепер у промисловості багато процесів пов'язано з використанням дуже подрібнених часточок, які, взаємодіючи з газами, утворюють так званий киплячий, або псевдозріджений, шар. Апарати з киплячим шаром використовуються для^ігровддення процесів випалення, теплообміну, сушіння, адсорбції, переміщення і перемішування сипких матеріалів, каталітичних процесів та ін.

Закономірності руху рідини через зернисті шари, розглянуті раніш, зберігатимуться при будь-яких швидкостях потоку доти, поки

мм

11

t f

І U1

J

W*1,1 /j і

MH f

t

Рис. 23. Рух газу або рідини через шар твердих часточок:

а — нерухомий шар; б — киплячий шар; в — винесення твердих часточок потоком.

рух його буде згори донизу. Якщо потік рухається знизу вгору, то закономірності зберігатимуться лише при умові, що швидкість потоку не перевищить того значення, при якому нерухомість шару порушується.

Можливі три стани існування (рис. 23) шару твердих часточок залежно від швидкості потоку знизу. При невеликих "швидкостях" шар залишається нерухомим (а), якщо швидкість досягає критичної^ величини, шар перестає бути нерухомим, його висота починає збільшуватись, шар набуває текучості і переходить начебто в киплячий (псевдозріджений) стан (б). У такому шарі часточки інтенсивно перемішуються в потоці в різних напрямах і весь шар нагадує киплячу рідину. При дальшому збільшенні швидкості потоку висота шару продовжує зростати, доки швидкість не досягне нового критичного значення, при якому шар руйнується і тверді часточки виносяться разом з газом або рідиною (б). Перенесення твердих часточок газом називають пневмотранспортом і широко використовують у промисловості для переміщення сипких матеріалів.

Швидкість, при якій nopymyeTbCj_jjejjyx^MJCTb шару.,, називають швидкістю^псевдозрідження_і почнячятотіГ^Т^ HlRHnKJr-Tb перенесення часточок називають швидкістю вільного витання часточок і позначають' са^. Умови^дтання часточак_у висхідному потоці ідентичні рівномірному осадженню часточок у.нерухомому середовищі, тому швидкості сов можна визначати аналогічно визначенню швидкості осадження.

Відношення робочої швидкості со0, значення якої перебуває в межах між сопе ї со„> Д° швидкості початку псевдозрідження називають числом псевдозрідження і позначають символом Касо,,

(87)

Оптимальні значення К® знаходять практично для кожного конкретного технологічного процесу, вони можуть змінюватись у досить широких межах. Дослідним шляхом встановлено, що найбільш інтенсивне перемішування часточок відповідає числу псевдозрідження,
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed