Химические реакции в псевдоожиженных слоя

Во многих установках химической технологии, переработки нефти и других видов сырья определяющими являются законы движения гетерогенных систем. Отметим, в частности, процессы с использованием неподвижного зернистого слоя катализатора, через который пропускается реагирующая газовая смесь> процессы с взвешенным под действием восходящего потока газа зернистым слоем ( кипящий или псевдоожиженный слой), процессы интенсивного барботажа жидкости газом, процессы в обогреваемых трубах или колоннах, внутри которых движется газожидкостная смесь, где проходят химические реакции. Перспективным представляется использование акустических воздействий на интенсификацию физико-химических процессов в гетерогенных системах. Сейчас становится все более очевидной необходимость более полного использования методов механики при изучении и последующем совершенствовании и интенсификации технологических процессов. [c.10]

Химическая реакция. В работе [890] псевдоожиженный слой рассматривается как химический реактор, при этом получено хорошее соответствие с положениями химической кинетики. [c.424]

Представляют несомненный практический интерес применение псевдоожиженного слоя для быстрого охлаждения продуктов плазмохимических реакций, а также скоростное проведение химических реакций в электротермических и комбинированных псевдоожиженных системах, где достигаются температуры 3 000— [c.4]

Сведения о влиянии перемешивания в псевдоожиженном слое на кинетику химических реакций различных порядков можно найти в работах [Л. 70, 107, 196, 430, 636, 755 и 893]. За недостатком места кратко остановимся лишь на влиянии перемешивания в псевдоожиженном слое на процесс теплообмена между слоем и стенкой (см. гл. 10) и теплообмен частиц со средой. Это- [c.215]

В табл. 18.10 приведены данные, характеризующие химическую стойкость металлов в условиях окисления бензола на лабораторных установках. В процессе окисления бензола на стационарном катализаторе углеродистая сталь пониженно стойка, а на установке с псевдоожиженным слоем она обладает удовлетворительной стойкостью. Такое различие в поведении стали можно объяснить более высокой температурой (за счет теплоты реакции) в активной зоне стационарного катализатора по сравнению с равномерным нагревом в объеме псевдоожиженного катализатора. [c.515]

В заключение рассмотрим один из вариантов способа контактного газофазного насыщения, который пока применяют для нанесения диффузионных покрытий недостаточно широко, но который представляется весьма перспективным. Речь идет о диффузионном насыщении в кипящем или псевдоожиженном слое. Различные технологические процессы (сушка, окислительный обжиг, восстановление дисперсных материалов, безокислительный нагрев и охлаждение металлов), основанные на использовании кипящего слоя, нашли широкое применение в металлургической и химической промышленности. Основным закономерностям процессов тепло- и массообмена, происходящих в кипящем слое, конструкциям различных типов установок и их работе, эффективности и перспективам использования этих процессов во многих отраслях промышленности посвящена обширная литература [101 —108]. В работах [10, 71, 72] приводятся сведения об успешном применении фирмами США кипящего слоя для нанесения диффузионных покрытий на крупногабаритные изделия разнообразной формы из тугоплавких сплавов и отмечается необходимость дальнейших работ в этом направлении. Как полагают авторы монографии [108], метод кипящего слоя наиболее перспективен для большинства технологических процессов, основанных на гетерогенных реакциях, т. е., в частности, и для процессов получения покрытий газофазным контактным способом. [c.98]

Уравнения (6.32), (6.33), (6.39), (6.41), (6.43) и (6.46) учитывают общее движение, силовые поля, теплообмен и распределении по размерам. Логически можно обобщить их и на случаи с массо-обменом, химическими реакциями и т. д. Л1ожно было бы добавить, что в соответствии с обобщенным понятием многофазной среды в смеси газа с твердыми частицами, состоящими из одного вещества, частицы разных размеров, форм и масс, с разными электрическими зарядами, дипольными моментами или магнитными свойствами образуют разные фазы , помимо газовой. Для несферических частиц постоянные времени F ш G можно определить экспериментально. Поскольку учитывается взаимодействие между частицами, а внутренним напряжением в частицах прене-брегается, то эти соотношения применимы для объемных концентраций частиц в псевдоожиженном слое вплоть до 90 %, но неприменимы для плотных слоев (разд. 9.7). При этом нижний предел среднего расстояния между частицами до.чжен составлять от 2 до 3 диаметров частиц при расстоянии между частицами более 10 диаметров Fp и Gp можно не учитывать и Цт Рч Р lira о, = 0. [c.286]

Однако, физико-химические условия протекания химических реакций при осаждении покрытий на частицах из парогазовой фазы в псевдоожиженном слое недостаточно изучены. Аппараты с псевдооишженным слоем не нашли широкого применения ввиду недостаточной изученности гидравлики и теплообмена в них [4]. [c.141]

Противоточная модель (Л. 434] описывает появление вихревого движения в неоднородном псевдоожиженном слое как результат обмена газом и материалом между текущей вниз плотной и движущейся вверх разбавленной фазами . При достаточно высокой интенсивности обмена материалом между фазами эта модель яереходит в модель турбулентной диффузии. Сообщается, что с помощью про-тивоточной модели получены выражения для распределения продолжительности пребывания газа в слое и в некоторых предельных случаях для перемешивания материала и газа. Рассмотрено взаимодействие материала и газа для химической реакции первого порядка. [c.12]

Но теория пузырей наглядно поясняет, почему при протекании в псевдоожиженном слое экзотермических реакций температура пузырей всегда выше температуры эмульсионной фазы. При каталитической гетерогенной химической реакции, когда все тепло выделяется на частицах катализатора, температура пузыря выше, чем эмульсиониной фазы, так как велико выделение тепла в зоне облака замкнутой циркуляции газа пузыря, отличаюш,егося более высокой концентрацией реагентов, чем вдали от пузыря. При гомогенной экзотермической реакции перегрев пузыря может быть еш е выше из-за тепловыделения внутри него и плохого отвода тепла. Так, например, лри гомогенной экзотермической реакции хлорирования метана в псевдоожиженном слое частиц 40—70 мкм из-за локального разгона реакции в крупных пузырях при высоких температурах и концентрациях хлора наблюдались пламя и небольшие взрывы (Л 485]. Таким образом, подтверждается и находит простое объяснение ранее высказанное предположение [Л. 17] о значительном превышении температуры пузырей над средней температурой псевдоожиженного слоя при сжигании в нем готовой смеси горючего газа с воздухом, сделанное для объяснения стабильности и интенсивности горения при низких средних температурах слоя. [c.59]

Как отмечает Ребу [Л. 511], весьма большое влияние на истирание материала в псевдоожиженном слое и других элементах систем имеет характер протекающих там химических реакций. В некоторых случаях продукты реакций резко снижают механическую прочность частиц и приводят к довольно интенсивному измельчению материала. Например, в условиях производственного процесса в слое катализатора Фишер — Тропша после 170 ч псевдоожижения содержание частиц крупнее 90 мк падало с 98,3 до 58%. Это было связ.ано, однако, с перерождением материала. Плотность его снижалась с 2,00 до 1,09, а содержание углерода повышалось от нуля до 24,7%. Встречается и обратный процесс укрупнения частиц в псевдоожиженном слое. [c.425]

Так называемый метод кипящего слоя широко применяется в химической технологии для осуществления реакции между газами и твердыми материалами. Сущность его заключается в том, что твердый измельченный реагент загружают в специальный обогреваемый реактор, через который снизу вдувают необходимые для реакции газы. Скорость подачи газа, конструкцию форсунки и самого реактора подбирают так, чтобы слой порошка находился во взвешенном псевдоожиженном, кипящем состоянии. Для нанесения покрытий на частицы методом термической диссоциации разлагающийся газ (пары галогенидов металлов или углеводороды для пироуглеродных покрытий) используют не в чистом виде, а в смеси с инертным газом-носителем, чаще всего аргоном или гелием. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...