Движение и время пребывания частиц в химических аппаратах

Казанский Государственный Технологический Университет

Реферат

На тему «Движение и время пребывания частиц в химических аппаратах»

Казань

2009

Содержание

1) Введение.

2) Теоритическая часть. (на примере ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ)

3) Практическая часть . (На примере гидравлической классификации)

4) Заключение.

Введение

Моя работа посвящена изучению такой темы как движение и время пребывания частиц в химических аппаратах. Актуальность этой работы состоит в исследование химических аппаратов и частиц, а так же в разных направлениях, которые входят в дисциплину Процессы и аппараты химических технологий. Я рассмотрел движение и время прибывания частиц в химических аппаратах на примере ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, а так же рассмотрел такой термин как «КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ». Эту проблема затрагивается в разных работах. Исследованию данной проблемы затрагиваются в таких работах как «Исследование процессов переноса в аппаратах с дисперсными системами», «Кинетика и аэродинамика процессов горения топлив», «Совершенствование конструкций машин и аппаратов химических производств»…и т.д

Целью моей работы является изучение определённых свойств в процессе движения частиц в химических аппаратах, так же задачи гидродинамики, внешнее движение частиц в газообразных и жидких средах, осаждение пыли под действием силы тяжести в пылеосадительных камерах или центробежной и инерц. сил в циклонах; разделение суспензий и эмульсий в отстойниках, гидроциклонах, осадительных центрифугах и сепараторах; пневмо- и гидротранспорт; барботирование и перемешивание твердых частиц с жидкостями; диспергирование жидкостей при распыливании в газовых и паровых средах.

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ химической технологии, подразделяют на процессы, протекающие с образованием неоднородных систем (диспергирование, перемешивание, псевдоожижение, пенообразование), с разделением этих систем (классификация гидравлическая, осаждение, фильтрование, центрифугирование и др.), с перемещением потоков в трубопроводах или аппаратах (см. Компрессорные машины, Насосы).

По условиям движения потоков различают след. задачи гидродинамики: 1) внутреннюю-движение жидкостей и газов в трубопроводах и аппаратах, в т. ч. в змеевиках, рубашках, трубном и межтрубном пространстве теплообменников, ректификационных, экстракционных и абсорбционных колоннах, выпарных и сушильных установках, печах; 2) внешнюю-движение частиц в газообразных и жидких средах, включая осаждение пыли под действием силы тяжести в пылеосадительных камерах или центробежной и инерц. сил в циклонах; разделение суспензий и эмульсий в отстойниках, гидроциклонах, осадительных центрифугах и сепараторах; пневмо- и гидротранспорт; барботирование и перемешивание твердых частиц с жидкостями; диспергирование жидкостей при распыливании в газовых и паровых средах (см. Газов очистка, Циклоны); 3) смешанную-движение жидкостей и газов через пористые слои кусковых или зернистых материалов (см. Фильтрование). В последнем случае в зависимости от высоты слоя материала Я различают процессы: а) при H = = const-движение газа в абсорберах, регенеративных теплообменниках, реакторах с неподвижным слоем катализатора (см. Реакторы химические), адсорберах, сушилках и печах; промывка осадков на фильтрах и др.; б) при Hconst - фильтрование на пром. фильтрах и центрифугах. Осн. законы, к-рым подчиняется движение жидкостей, газов и их смесей в трубах, каналах и аппаратах: сохранения массы, энергии, кол-ва движения (импульса). Движение жидкости (газа) описывается системой дифференц. ур-ний, включающей ур-ния движения Навье-Стокса и ур-ние неразрывности (сплошности) потока. Интегрирование этого ур-ния приводит к ур-нию постоянства расхода: V = f1w1= = f2w2 =f3w3 (f1, f2, f3 - плошдди поперечных сечений трубопровода, м2; w1, w2, w3-средние скорости потока, м/с). Распределение скоростей по сечению канала зависит от режима движения потока. При ламинарном режиме (наблюдается при умеренных скоростях или в трубах малого диаметра) устанавливается параболич. профиль скоростей (wcp = 0,5wмакс), при турбулентном режиме (наблюдается при больших скоростях и сопровождается хаотич. пульсационными движениями масс жидкости) wcp = = 0,817wмакс. Сопротивление движению описывается ур-нием Дарси-Вейсбаха: , где-потеря давления на преодоление трения при движении потока в круглой цилиндрич. трубе, L-длина трубы, d-ee диаметр,-плотность жидкости,-коэф. сопротивления, определяемый режимом потока и шероховатостью стенок трубы. Для ламинарного режима= 64/Re, где Re = =-число Рейнольдса,-динамич. вязкость; для турбулентного режима, где А и n-постоянные (для гидравлически гладких труб А = 0,316, п = 0,25 в пределах Re от 4*103 до 105).

Профили скоростей обусловлены формой сечения потока. Ур-ние движения интегрируют для разл. случаев, имеющих практич. применение (движение жидкости в узких каналах, кольцевом зазоре, пленке и др.). Для описания реальных процессов используют обобщенные ур-ния гидродинамики, приведенные к безразмерному виду с помощью подобия теории, а также типовые гидродинамич. модели (в зависимости от структуры потоков в аппаратах, в к-рых осуществляется процесс). Модель полного