Danh mục

Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 10 - Nguyễn Minh Tân

Số trang: 26      Loại file: pdf      Dung lượng: 3.99 MB      Lượt xem: 11      Lượt tải: 0    
Thư viện của tui

Xem trước 3 trang đầu tiên của tài liệu này:

Thông tin tài liệu:

Bài giảng "Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 10 - Thuỷ động lực học của lớp hạt" được biên soạn với các nội dung chính sau: Động lực học của chất lỏng; Thuỷ động lực học của lớp hạt; Thuỷ động lực học của dòng 2 pha khí - lỏng. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 10 - Nguyễn Minh TânThuỷ%động%lực%học%của%lớp%hạt Giảng&viên:&Nguyễn&Minh&Tân& Bộ&môn&QT7TB&CN&Hóa&học&&&Thực&phẩm Trường&Đại&học&Bách&khoa&Hà&nộiĐộng%lực%học%của%chất%lỏngTrạng&thái&lỏng&giả/Fluidization Động%lực%học%của%chất%lỏng Thuỷ%động%lực%học%của%lớp%hạtHệ 2 pha lỏng– rắn - Lớp hạt rắn trong thiết bị ở trạng thái tĩnh (trong tháp đệm trong quátrình chưng luyện, tháp xúc tác dị thể trong phản ứng hóa học)- Lớp hạt rắn trong thiết bị ở hoặc trạng thái lơ lửng (tầng sôi)- Lớp hạt cùng chuyển động với dòng khí (quá trình vận chuyển bằngkhí thổi)Quá trình tầng sôi được vận dụng để tiến hành các quá trình hóa học nhưxúc tác dị thể để khí hóa nhiện liệu rắn, tháp hoạt hóa than hoạt tính, lòđốt pirit trong sản xuất H2SO4, thiết bị sấy nông sản dạng hạt.Quá trình tầng sôi có ưu điểm: nhanh và mãnh liệt, hiệu quả cao và chấtlượng sản phẩm đồng đều, thiết bị cấu tạo đơn giản Thủy động lực học của lớp hạtChế độ thủy động lực của lớp hạt ΔP D B C A w k w k w - Khi w Thủy động lực học của lớp hạt ΔP D B C A w k w k w- Khi w=w K , lớp hạt bắt đầu trở nên linh động, các hạt khuấy trộn lẫnnhau. Thể tích lớp hạt tăng dần lên. Trở lực của lớp hạt tăng đến một giátrị nhất định và không thay đổi. Khi đó lớp hạt đạt trạng thái tầng sôi.Các hạt chuyển động hỗn loạn trong dòng khí giống hiện tượng sôi củachất lỏng, nên trạng thái này còn được gọi là trạng thái lỏng giả, hoạctrạng thái sôi. Ở trạng thái này, trở lực của lớp hạt bằng trọng lượng củanó trong môi trường gây ra trạng thái sôi, nên có tính ổn định Thủy động lực học của lớp hạt ΔP D B C A w k w k w- w>w K (là vận tốc giới hạn trên của lớp sôi hay còn gọi là vận tốcphụt): Các hạt bị dòng khí cuốn theo và cùng chuyển động với dòng khígiống như quá trình vận chuyển hạt rắn bằng khí thổi. Khi đó trở lực lớphạt lại tăng cùng với sự tăng của vận tốc dòng khí Thủy động lực học của lớp hạt Trở$lực$của$lớp$hạtKhi chất lỏng (khí) chảy qua lớp vật liệu rắn dạng hạt, ta có thể xem như nó chuyểnđộng dọc theo các khe trống giữa các hạt trong lớp xốp.Đặc trưng cơ bản của lớp hạt xốp - Bề mặt riêng: f [m2/m3] là tổng bề mặt của các hạt vật liệu tính trên một đơn vịthể tích do lớp hạt chiếm- Thể tích tự do (độ xốp) ε[m3/m3] là tỉ lệ giữa tổng khoảng không gian trống giữacác hạt và thể tích khoảng thiết bị có chứa lớp hạtBề mặt riêng và thể tích tự do của lớp hạt phụ thuộc:- hình dạng- kích thước- cách sắp xếp của lớp hạt trong thiết bị (các hạt được đổ lộn xộn hay xếp theo thứtự). Thủy động lực học của lớp hạt Trở$lực$của$lớp$hạtTổn thất áp suất của dòng chảy qua lớp hạt được tính theo công thức: !0 w 2 ρ0 : khối lượng riêng của dòng chảy, kg/m3#p = 0 ,N /m 2 w0: vận tốc của dòng khí (lỏng), m/s 2 ξ0: hệ số trở lực, λ: hệ số trở lực ma sát l: chiều cao lớp hạt, m dtđ: đường kính tương đương của khe giữa các l hạt, m =! d tđ λ =f(Re)=A/Re - Muốn tính được trở lực của lớp hạt, trước tiên phải xác định được λ. - Xác định được λh dựa vào các chế độ chuyển động của dòng Thủy động lực học của lớp hạt Trở$lực$của$lớp$hạt Reh < 50: Đường kính tương đương của rãnh là: 220 !h = ) d 3 & Re h 41 # n $$ 4V d td = td = ( 6 % = 2 !d Fuot 6d 3 3 (1 # ! ) Reh = 50 - 7200: 11,6 n !h = 0, 25 6d Re h d h! hạt có hình dạng bất kỳ: d td = Khi Reh > 7200 có: 1# ! !h = 1,26 ! hệ số phụ thuộc vào hình dạng của hạt với hạt cầu: 2 != wd h ! 0 3Re của hạt: Re h = µ Thủy động lực học của lớp hạt Trở$lực$của$lớp$hạt w w0 = ...

Tài liệu được xem nhiều: