аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

298 Часть 7
действительное распределение скоростей в поперечном сечении аппарата (Каган
и др. 1986).
При оценке производительности конкретного процесса действительное распределение
скорости в аппаратах цилиндрической формы можно рассчитывать
по статистически представительному профилю скорости, описанному в разделе
3.7. В случае аппаратов иной формы, как это и было в рассмотренном примере,
следует измерять поля скоростей в модели аппарата натурного размера.
Кинетические данные для расчетов производительности по изложенной
здесь методике берутся по результатам лабораторных исследований. Поскольку
измерение поля скоростей на «холодной» модели значительно проще, чем
в условиях протекания адсорбционного или каталитического процесса, такой
метод может быть использован для приближенной оценки производительности
при разработке новых, а также совершенствовании существующих конструкций
тонкослойных аппаратов с зернистым слоем. При этом следует учитывать,
что источником крупномасштабных неравномерностей газораспределения может
служить неудачная конструкция газораспределительного устройства.
Изложенные выше результаты показывают, что пренебрежение реальным
распределением скорости газового потока в тонкослойных массообменных аппаратах
может привести к существенному расхождению между фактической
производительностью аппарата и рассчитанной по средней скорости газа.
7.9. Влияние неоднородностей газораспределения на
технологические показатели промышленных аппаратов
Ниже в рамках концепции структурной модели на примере расчета ряда промышленных
аппаратов показано влияние учета реальных особенностей структуры
и гидродинамики НЗС на показатели этих аппаратов.
7.9.1. Пример расчета промышленного адсорбера
Разработанная структурная двухзонная модель аппаратов с зернистым слоем
была проверена при расчете процесса адсорбции метана (С исх.
= 0,02 кг/м 3 ) из
смеси его с водородом на активированном угле под давлением 1 Mпa и температуре
298° К (Наумов и др. 1986). Выбор именно этой системы в качестве
модельной объясняется тем, что ее расчет традиционным методом с использованием
средней e во всем объеме аппарата (e = 0,4) и постоянной скорости
(W 0
= 0,16 м/с) детально рассмотрен в монографии (Основные ... 1983).
Расчет коэффициентов массообмена производили по методике (Основные ...
1983), в которой для конечной концентрации С к = 1·10 –3 кг/м 3 и времени адсорбции
t = 1800 с были получены необходимая высота слоя сорбента, равная
2,6 м, и диаметр адсорбера D = 1,2 м при d = 3 мм.