化工原理多媒體課件-展示頁(yè)
2025-01-05 17:02本頁(yè)面
【正文】 Characterization of Particles and Particulate Beds ? 顆粒的特性 ? 顆粒床層的特性 ? 流體通過(guò)床層流動(dòng)的壓降 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 顆粒的特性 ?1 單一顆粒特性 ?1）球形顆粒 ?2）非球形顆粒 ? （ 1）體積當(dāng)量直徑 36 dV??2dS ?? da 6? 36 ep dV?? 3 6?peVd ?上頁(yè) 下頁(yè) ?（ 2）形狀系數(shù)（球形度） ?非球形顆粒需要兩個(gè)參數(shù)描述其性質(zhì) 1sppSaSa? ??體 積 與 顆 粒 相 等 的 球 形 顆 粒 的 表 面 積 ＝ ＝顆 粒 的 表 面 積36 ep dV ??sep dS ?? /2? esp da ?/6?上頁(yè) 下頁(yè) 顆粒的特性 ?2 顆粒群的特性 ?1）粒度分布 ?篩分：泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩 ?累計(jì)分布函數(shù)曲線(xiàn)和頻率分布函數(shù)曲線(xiàn) ?平均比表面積粒徑 ?2）粒子的平均粒徑 iia dxd ?? /111iia i iGxd d G d????上頁(yè) 下頁(yè) 返回 顆粒的特性 iaa? ? ?1 床層空隙率 ?2 床層的比表面積 ?3 床層的自由截面積 ?各向同性：自由截面等于床層孔隙率 ?壁效應(yīng)：流體分布不均勻 床層體積床層體積－顆粒體積??aa b )1( ??? sbb da ??6?上頁(yè) 下頁(yè) 顆粒床層的特性 返回 ?1 床層的簡(jiǎn)化模型（物理模型） ?長(zhǎng)度 L， 當(dāng)量直徑 deb的一組平行細(xì)管 ?細(xì)管的全部流動(dòng)空間等于顆粒床層的空隙容積 ?細(xì)管的內(nèi)表面積等于顆粒床層的全部表面積 ? ?4441eb bd aa???? ? ? ? ?床 層 流 動(dòng) 空 間床 層 全 部 內(nèi) 表 面 積上頁(yè) 下頁(yè) 流體通過(guò)床層流動(dòng)的壓降 ? 2 流體通過(guò)床層壓降的數(shù)學(xué)描述 212f euLpd????1uu?? ? ? 231fp auL????? ???上頁(yè) 下頁(yè) 流體通過(guò)床層流動(dòng)的壓降 ?3 模型參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定（參數(shù)估計(jì)） ?（ 1）康采尼實(shí)驗(yàn)結(jié)果（層流） Re bK? ?? ?? ?1Re1ebbdu ua? ?? ? ????? ? 2 2315fp auL???? ??上頁(yè) 下頁(yè) 流體通過(guò)床層流動(dòng)的壓降 ?（ 2）歐根實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ? ? ? ?2 223311 p a u a uL? ? ? ???? ???? Re b? ? ??? ?? ?? ?? ?2 22 3311150 sesep uuLd d? ? ? ?????? ??上頁(yè) 下頁(yè) 流體通過(guò)床層流動(dòng)的壓降 ? 例 3－ 1 在橫截面積為 1m2的固定床反應(yīng)器中裝填直徑 d=3mm、 高度等于直徑的圓柱形催化劑 1m3。 催化劑的質(zhì)量 G=980kg， 其真密度?s=1760kg/m3。C 的空氣從下向上通過(guò)催化劑層，空塔速度 u=， 空氣流經(jīng)催化劑床層的壓降 返回 下頁(yè) 上頁(yè) 流體通過(guò)床層流動(dòng)的壓降 沉降分離 Sedimentation Separations ?定義：在外力場(chǎng)作用下，利用分散相和連續(xù)相之間的密度差，使之發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)非均相混合物分離的操作。 ?（ 2）摩擦數(shù)群法 23)(4tsugd???? ??上頁(yè) 下頁(yè) Rettdu ??? 重力沉降 –已知顆粒直徑求沉降速度 –已知沉降速度求顆粒直徑 3 2)(???? gdK s ????du tt Re?ttud?? Re? 2323)(4Re????? gd st??3234Re Kt ?? 321 3)(4Retst ug????? ???上頁(yè) 下頁(yè) 重力沉降 ?（ 3）無(wú)因次判據(jù)法（適用于已知粒徑求速度） –層流區(qū) –過(guò)渡區(qū) –湍流區(qū) 3 32()Re18 18stdg K? ? ??????K ?K上頁(yè) 下頁(yè) 3 2()s gKd ? ? ????2. 62 69 .1K?? 重力沉降 ? 例 3－ 2 試計(jì)算直徑為 95?m、 密度為 3000kg/m3的固體顆粒分別在 20186。 ? 2 重力沉降設(shè)備 ? 1)降塵室 ? （ 1）單層降塵室 上頁(yè) 下頁(yè) 重力沉降 ?要求層流，氣速一般小于 1m/s， 可除去大于50μm的顆粒 ?位于降塵室最高點(diǎn)的顆粒沉降至底室需要的時(shí)間 ?氣體通過(guò)降塵室的時(shí)間 tt uH??ul??上頁(yè) 下頁(yè) ts bluV ? 重力沉降 ?（ 2）多層降塵室 ?隔板間距： 40－ 100mm 重力沉降 ts blunV )1( ?? 下頁(yè) 上頁(yè) ?降塵室可以完全除去的最小顆粒直徑，假設(shè)在層流區(qū)，沉降速度： ?流動(dòng)阻力小，分離 50 ?m的粗顆粒，作預(yù)除塵 ?流體處于層流區(qū) ???18)(2 gdu st??? ? blVgd ss??????18mi n上頁(yè) 下頁(yè) 重力沉降 上頁(yè) 下頁(yè) 重力沉降 ? 例 3－ 3 擬采用降塵室回收常壓爐氣中所含的球形固體顆粒。 操作條件下，氣體的密度為 ， 粘度為 10； 固體的密度為 3000kg/m3； 降塵室的生產(chǎn)能力為 3m3/s。 則 離心分離因數(shù)： Rudu Tsr2218)(??? ??cTtr KgRuuu ?? 2 2022???? gRuK Tc上頁(yè) 下頁(yè) 離心沉降 ? 重力沉降與離心沉降比
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