Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

49
зерен разной формы и разной плотности упаковки рекомендуется уравнение,
верное в интервале 50<Re<10000:
0,33
1
0,35
0,30
Pr Re
Re 1,90
D D
Nu
f
, (3.30)
где - доля свободного объема, не занятого катализатором; f - фактор формы
зерен, определяемый как отношение доступной (внешней) поверхности
частицы к поверхности сферы того же объема; Nu
D
и Pr
D
- диффузионные
критерии Нуссельта и Прандтля, Re – критерий Рейнольдса. Эти параметры
определяются уравнениями
D
d
Nu
D
, Pr
D
D
, Re
,
где - динамическая вязкость; w – линейная скорость потока; d –
определяющий линейный размер.
Механизм тепло- и массопереноса в движущихся жидкости или газе
одинаков и закономерности обоих процессов одинаковы по форме. Для
описания теплопередачи в неподвижном слое твердых зерен разной формы и
разной плотности упаковки рекомендуется уравнение
0,33
1
0,35
0,32
Pr Re
Re 1,90
h h
Nu
f
, (3.31)
где Nu
h
и Pr
h
- тепловые критерии Нуссельта и Прандтля.
h
d
Nu
, Pr
h
a
,
где - коэффициент теплоотдачи; а – коэффициент
температуропроводимости.
Коэффициент температуропроводимости имеет ту же размерность, что
и коэффициент диффузии D; более того, в газовых смесях значения a и D
весьма близки и часто считаются приближенно равными.
Наиболее характерно для внешнедиффузионной области (в отличие от
кинетических) зависимость скорости процесса от линейной скорости
газового потока, омывающего катализатор. Это следует из предыдущего
уравнения, которое включает критерий Рейнольдса, связанный с линейной
скоростью потока. Из других отличительных черт нужно отметить низкую
энергию активации, характерную для диффузионного течения (4-20
кДж/моль), и независимость наблюдаемой скорости процесса от активности
катализатора и его пористости. Все эти признаки используют для того, чтобы
отличить внешнедиффузионную область от других.
Для внешнедиффузионной области характерно также сильное влияние
теплопередачи, имеющей тот же диффузионный механизм и почти такую же
скорость, как массопередача. Вследствие этого при быстрой химической
реакции тепло не успевает отводиться в объем потока и поверхность
катализатора при экзотермических или эндотермических реакциях имеет
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы