аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Закономерности газораспределения в аппаратах с зернистым слоем 101
стенок колонны, в которую подается холодный газ. Это объясняется тем, что
вязкость газа с повышением температуры увеличивается. Закономерности,
установленные в работе (Schertz, Bischoff 1969), позже были подтверждены в
исследовании (Ziolkowska, Mieskowski 1982). Расчеты, приведенные в работе
(Vortmeyer, Schuster 1983), показывают, что скорость вблизи стенки уменьшается
с увеличением температуры из-за увеличения вязкости потока. Так,
согласно (Vortmeyer, Schuster 1983) для воздуха при W 0 = 0,1 м/с и d = 3 мм
увеличение температуры от 293 °К до 473 °К снизило W max
/W 0
на 15%. А при
увеличении температуры от 239 °К до 1273 °К значение W max
/W 0
снизилось
на 24%.
На важное значение данных по структуре НЗС и распределению потока
газа для расчета массообменных процессов указывается в работах (Schuter,
Vortmeyer 1981; Leroy, Froment 1977; Lyczkowski 1982; Абаев и др. 1980;
Бекмурадов 1984; Брандес и др. 1976; Finlayson 1972; Пушнов и др. 1980а;
Choudhary et al. 1976). В работе (Le Van, Vermeulen 1984) установлено влияние
каналообразования и диаметра зерен на работу адсорбера. Каналообразование
вблизи стенок адсорбера по мнению автора работы (Brauer 1985) является причиной
неравномерного использования массы адсорбента, сокращения цикла
адсорбции. По тем же причинам при проведении процессов в изотермических
условиях (Schertz, Bischoff 1969) можно опасаться перегрева и ококсования
катализаторов, протекания побочных реакций, скопления пыли в зонах пониженных
скоростей (Бесков, Абаев 1980; Seko et al. 1982; Finlayson 1972;
Пушнов и др. 1980а; Боресков, Риттер 1946).
Данные работ (Аэродинамика ... 1981; Краснушкина 1981; Краснушкина
и др. 1980) позволяют заключить, что неравномерность газораспределения в
поперечном сечении реактора синтеза аммиака, например, приводит к потерям
производительности от 3 до 5%. Причем эти потери возрастают для реакций,
протекающих в узком диапазоне температур (Айзенбуд, Краснушкина 1977).
В работе Сергеева (1985) показано, что из-за неравномерности потока при
осуществлении некоторых неселективных каталитических процессов, в частности,
конверсии окиси углерода и синтеза аммиака, снижение производительности
колеблется от 1 до 25%. Для селективных процессов требования к
однородности потока в слое катализатора возрастают (Сергеев 1985).
Однако на практике особенности структуры и газораспределения в аппаратах
с НЗС учитываются не всегда и не полностью (Vortmeyer, Schuster 1983;
Рамм 1976; Дробышевич 1986) из-за отсутствия надежных расчетных соотношений.
Это приводит к снижению точности таких расчетов (Наумов и др.
1986).
Изучению гидравлического сопротивления в зернистом слое посвящено
значительное число работ. Наиболее важные из них рассмотрены в обзорах