PRŮTOK PORÉZNÍ VRSTVOU

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "PRŮTOK PORÉZNÍ VRSTVOU"

Tomáš Kučera
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 PRŮTOK PORÉZNÍ RSTOU Průmyslové alikace Nálňové aaráty Filtrační zařízení Porézní vrstva: órovitá řeážka (lsť, keramika, aír) zrnitá vrstva (ísek, filtrační koláč) nálň (kuličky, kroužky, sedla, tělíska) výlň (letivo, tvarované rošty, souvislá vrstva)

2 Charakteristické vlastnosti orézn zní vrstvy Charakteristický rozměr částic Monodiserzní materiály Ekvivalentní růměr dané částice odle objemu je růměr kuličky, která má stejný objem jako daná částice: 6 j π Ekvivalentní růměr dané částice odle ovrchu je růměr kuličky, která má stejný ovrch jako daná částice: Ekvivalentní růměr odle secifického ovrchu je růměr kuličky, která má stejný oměr ovrchu k objemu jako uvažovaná částice: π 6π j 6 π j j j j

3 Polydiserzní materiály E d F /d F E d 0 min E d Střední aritmetický rozměr dle očtu N,1 : N,1 Nii N max min E N d Střední objemový rozměr dle očtu N, : N, Nii N max min E N d Střední objemový rozměr dle hmotnosti m, : m, mi i xii m max min E M d

Porózita (mezerovitost) vrstvy Porózita neboli mezerovitost ε je definována jako oměr objemu mezer (órů) mezi částicemi k celkovému objemu vrstvy: s ε Secifický ovrch bsolutní

4 Porózita (mezerovitost) vrstvy Porózita neboli mezerovitost ε je definována jako oměr objemu mezer (órů) mezi částicemi k celkovému objemu vrstvy: s ε Secifický ovrch bsolutní secifický ovrch (hustota ovrchu vrstvy) a je ovrch částic v objemové jednotce celé vrstvy : a lastní secifický ovrch a je oměr ovrchu částic k objemu evné fáze s (částic): a s

5 Sféricita Sféricita je definována jako oměr ovrchu kuličky o stejném objemu jako částice k ovrchu částice. Pro částice nekulového tvaru je sféricita vždy číslem menším než jedna. σ K j π π ruh nálně Porózita Secifický ovrch Sféricita ε a [m m - ] σ keramické Raschigovy kroužky 8 x 8 x 1,5 0, , x 10 x 1,5 0, ,48 15 x 15 x 0,7 40 0,99 5 x 5 x 0, ,74 5 x 5 x 4 0, ,6 50 x 50 x 5 0, ,5 ocelové Raschigovy kroužky 8 x 8 x 0, 0, , x 10 x 0,5 0, ,17 15 x 15 x 0,5 0,9 50 0,167 5 x 5 x 0,8 0,9 0 0,16 50 x 50 x 1 0, ,1 keramické Pallovy kroužky 5 x 5 x 0, x 5 x 4 00, x 50 x 5 0, x 60 x 6 0,79 96 kovové nebo olyroylenové Pallovy kroužky 15 x 15 x 0,4 0, x 5 x 0,6 0,9 5 5 x 5 x 0,8 0, x 50 x 1 0,9 108 keramická Berlova sedélka 1,5 x 1,5 0, ,7 5 x 5 0, , 8 x 8 0, ,1 50 x 50 0,7 10 keramická sedélka Intalox 1,5 0, , , , ,79 118

6 Jednofázov zový růtok orézn zní vrstvou e z h λ d e u Re ud ρ µ u0 ερ εµ a u e 4 0 Re u0 ρ ( 1 ε )µ ( 1 ε ) d d S Sh 4 4 O Oh e 4 e ρ Re µ ε 4 4 a e z 1 h λ ε ε u S us u o o S h S S o u uo uo Sh u 0 o u o u o ε

7 Závislost součinitele tření λ ři jednofázovém růtoku monodiserzní vrstvou kulových částic na Reynoldsově čísle Re ( 160; B,1; β 0,1) Re B Re λ λc + λt + β λ c Re B Re λ t β

8 voufázov zový růtok orézn zní vrstvou a mez lnění (zavěšování) b mez zahlcení

9 ýočet rychlosti zahlcení a tlakové ztráty ři dvoufázovém růtoku

10 FLUICE znik fluidní vrstvy ývoj fluidní vrstvy: růtok nehybnou orézní vrstvou (a) rahová rychlost fluidace (b) rahová rychlost úlet (c)

11 Základní vlastnosti fluidní vrstvy

12 ruhy fluidních vrstev kaalina lyn a rovnoměrná, b bublající, c ístová, d kanálková, e tryskající

13 ýhody fluidace: evné částice jsou zcela obkloeny tekutinou a řenos tela a hmoty je velmi intenzivní intenzivním romícháváním ve vrstvě se dociluje rovnoměrného rozložení teloty i koncentrace částic, což usnadňuje automatickou regulaci rocesu částice mohou být do vrstvy řiváděny neřetržitě a neřetržitě z ní odváděny. To je výhodné ři ohřevu nebo ochlazování částic, a rovněž ři jejich výměně, oř. regeneraci řestu tela mezi fluidní vrstvou a vestavěným výměníkem je intenzivní, takže stačí menší telosměnná locha než u zařízení s nehybnou vrstvou aaráty s fluidní vrstvou jsou konstrukčně jednoduché, nemají žádné ohyblivé částic Nevýhody fluidace: intenzivní romíchávání ve vrstvě u kontinuálních zařízení může vést k tomu, že se částice v aarátu zdrží obvykle nestejně dlouho. Jakost roduktu ak nebývá stejnoměrná a stueň konverze je obvykle nižší drobivé materiály se často rozmělňují na jemné částice, které bývají unášeny z fluidní vrstvy v důsledku abrazivních účinků zrnité evné fáze může docházet k rychlému ootřebení části zařízení

14 Základní teorie fluidace Prahové rychlosti fluidace Re Rušené usazování Goroško, Rozenbaum a Todes: u o ρ r µ Re rε 4, ,6 rε 4,75 ( ρ ρ) s µ ρ g ε ε ε 1 rahová rychlost úletu rahová rychlost fluidace

15 Hodnoty orózity ε ři rahu fluidace Rozměr částic ruh částic [mm] 0,0 0,05 0,07 0,1 0, 0, ostrohranný ísek, σ 0, 67 0,60 0,59 0,58 0,54 0,50 okrouhlý ísek, σ 0, 86 0,56 0,5 0,48 0,44 0,4 uhelný a skelný rášek 0,7 0,67 0,64 0,6 0,57 0,56 aktivní uhlí 0,74 0,7 0,71 0,69 Fischerův-Troschův katalyzátor, σ 0,58 0,58 0,56 0,5

16 Bilance evné fáze: ýška a orózita fluidní vrstvy h S ( 1 ε ) hs( 1 ε ) Ztráta ři růtoku fluidní vrstvou ( ε ) ρ g + S h g S S + S h 1 s ερ 1 1 hg ( 1 ε ) ρ s m s S g

17 Průmyslové využití fluidace yužití fluidace: dorava sykých materiálů fluidními žlaby sušení zrnitých materiálů (fluidní sušárny) chemické reaktory (salování ve fluidní vrstvě, katalyzátory) Schéma katalytického krakování těžkých roných frakcí 1 reaktor, regenerátor, a 4 cyklóny, 5 rošt, 6 rošt

Podobné dokumenty

Povrchová vs. hloubková filtrace. Princip filtrace. Povrchová (koláčová) filtrace. Typy filtrů. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob

Povrchová vs. hloubková filtrace. Princip filtrace. Povrchová (koláčová) filtrace. Typy filtrů. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob Tekutiny Dorava tekutin Filtrace Princi iltrace Povrchová vs. hloubková iltrace» Dělení evných částic od tekutiny na orézní iltrační řeážce Susenze, Aerosol Filtrát Filtrační koláč Filtrační řeážka Tyy