аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

7
ВВЕДЕНИЕ
Аппараты с зернистым слоем широко используются в химической технологии
(адсорбционная очистка и разделение газов, гетерогенный катализ, гетерогенные
процессы), а также в энергетической и других отраслях промышленности.
Часто аппараты с неподвижным зернистым слоем (НЗС) используются в
определяющей стадии осуществляемого процесса.
Развитие охраны окружающей среды предъявляет повышенные требования
к прогнозированию работы промышленных аппаратов на основе научнообоснованных
решений.
Неупорядоченная, плохо прогнозируемая структура НЗС приводит к значительным
трудностям в количественном предсказании гидродинамической
обстановки в ВВС, для которой характерны неоднородности разного масштаба.
Они могут значительно ухудшать показатели процесса и увеличиваться в
процессе эксплуатации.
От поля скоростей реагирующей смеси зависят распределение времени пребывания
вещества в аппарате и интенсивность процессов тепло- и массопереноса,
которая, в свою очередь, определяет эффективные скорости химических
превращений.
Несмотря на значительное число работ, посвященных структуре зернистого
слоя и потока в нем, отсутствуют надежные количественные описания течения
газов в аппаратах с НЗС и прогнозирование профиля скоростей в промышленных
аппаратах, имеющиеся результаты недостаточны для их статистического
обобщения. Отрывочны и нередко противоречивы данные о протяженности
входного участка гидродинамической стабилизации потока в аппаратах с зернистым
слоем, о течении его в аппаратах различной формы с НЗС, о распределении
потока в тонких зернистых слоях. Имеющиеся данные не позволяют
точно предсказывать гидравлические показатели НЗС из вновь созданных катализаторов
и адсорбентов.
Поэтому развитие учения о процессах в зернистом слое и его структуре,
получение и обобщение новых экспериментальных данных, их использование
для разработки высокоэффективных процессов остаются актуальной задачей
химической технологии, ее крупного раздела – процессы и аппараты химической
технологии, а также промышленной экологии.
Исходя из этого, в монографии приведены результаты обобщения экспериментальных
исследований закономерностей газораспределения в контактных и
адсорбционных аппаратах в широком диапазоне изменения влияющих факторов:
D, d, D/d, W 0
, а также формы аппаратов с зернистым слоем. Установлены
границы участка гидродинамической стабилизации в НЗС для различных D/d,