Дать полн. хар-ку ап-та типа “кипящий слой”, рассчитать критич. скорость псевдоожижения

1) необратим. проц.; 2) гетерогенный; 3) экзотермич-ий; 3) высокотемп-ный. 4) Р атмосферное; 5) РИС;6) непрерывный. При горении колч-на протекают пр-ссы:1) термическое разложение при нагрев до ТзажигКт (440С):2FeS2=2 FeS +S2,-103,9кДж;2)подвод О₂ из газ фазы к пов-ти зерен колч-на;3)окисление S в газ фазе: S +О₂ =SO₂,+362,4;4) окисление FeS: 4FeS+7О2=2 Fe2O3+4SO2, Н<0;5)отвод тепла, выдел-ся при окислении, от зерен колч к газу;6)отвод SO₂ из зоны реак в газ фазу. Сумур:4FeS2+11O2=2Fe2O3 + 8SO2+3415,7кДж.

КС исп-т для обжига, т/о-на, сушки, адс-и. В печах КС пов-ть обжиг-х тв. частиц макс. и полн-ю омыв-ся газом, велика турбулентность двухфазной среды и мини­м. диффузионные сопротивл-я, что ↑ коэф-ты массо- и теплопередачи. Благодаря перекрестному направл-ю движения реагентов в этих печах обеспечив-ся высокая движущая сила и макс. КПД. Время контакта сост-т в печах КС неск. секунд. Темпер-й режим печи КС изотермич-й, что облегчает управл-е проц., происх-м в реакторе. Тепло р-ции горения исп-ся для выраб-ки пара. «-» печей КС явл-ся высокая запылен-ть печного газа. Скор-ть, при к-й наруш-ся не­подвижность слоя и он начинает перехо­дить в псевдоожиженное сост-е, на­з-т скор-ю псевдоожиж-я Wпс. Начало псевдоожиж-я наступает при равенстве силы гидравлич. сопротивл-я слоя, весу всех его частиц. Но в действ-ти пере­пад Р в слое, соответств-й точке В, т. е. непо­средственно перед нач. псевдоожиж-я (т. С), несколько больше величины, необх-й для поддерж-я слоя во взвешен. состоя­нии.

Это объясн-ся действием сил сцепления между частицами слоя, нах-ся в покое. Когда скор-ть потока достиг-т значения Wпс,частицы преодолев-т силы сцепления и перепад Р станов-ся равным весу частиц, приход-ся на ед. площади ап-та. Линия СЕ – существование псевдоож-го слоя. Скорость уноса – ск-ть при к-й слой разрыв-ся и нач-ся массов. унос частиц потока Wсв. Отнош-е раб. ск-ти к ск-ти псевдоожиж-я – число псевдоожижения: К_П = W₀/ W_ПС. Хар-т интенсив-ть перемешив-я ч-ц. Для кажд. конкр-го проц. опред-ют оптим. знач-е К_П, интенсивное перемеш-е ч-ц уже достиг-ся при К_П = 2. Условие создания КС: наличие скорости между W_СВ и W_ПС.

З-н Архимеда: начало псевдоожижения наступает при равенстве силы гидравлич-го сопрот-я слоя весу всех частиц. Критич-е знач-е Re0 при кот. начин-ся псевдоожиж-е: Re_ПС = Аr/1400 +5.22 (Ar)^1/2.

Ar=d³ ∙ρ ²∙g(ρ∙m-ρ)/μ²∙ρ – завис-ть гидр-го сопр-я от ф-ров:ΔР=f(E,Ф,Re,H,d,ρ,W₀); Ф – ф-р ф-мы, Е – порозность, Н – высота слоя. Скорость псевдоожиж-я расч-т по формуле: W_ПС = Re∙ n∙c∙μ/(d∙ρ), ρ – плотность среды, кг/м³; d – эквивалентный диаметр, м; μ – динамический коэффициент вязкости, Па∙с.

Зная W_ПС мож. найти W₀; с пом. раб. скор-ти опред. d и др габарит раз-ры, и далее гидравл. сопрот. слоя.