Способ определения проницаемости слоя зернистого материала

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ СЛОЯ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА, заключающийся в нанесении на поверхность зернистого слоя пробы мелкодисперсного материала заданного объема и измерении параметра, характеризующего проницаемость слоя, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и расширения области его применения, в качестве параметра , характеризующего проницаемость , измеряют время истечения мелкозернистого материала через слой, при этом соотношение зернистого материала (J и мелкозернистого материала JM составляет 330.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NWVICI

РЕСПУБЛИК

1 (!9) О 3) б(51) G 01 N 15 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СЮФДВТВЛЬСТВУ

Ч

660b (21) 3554308/24-25 (22) 17.11.82 (46) 15.03.85. Бюл. Â 10 (72) Г.Н.Абаев, И.С.Лукьяненко, В.Я.Колескин, 13.Г.Штерн, С.В.Турунта

es и С.В.Львова

;{53) 539.217{088.8) .(56) 1. Полов Е;К. Исследование;.

:азродииамичеоких неоднородностей э реакторах с неподвианым .слоем

:. катализатора. Конд дис. Ярославль, 1980 ° . с. 48-55.

2. Абаев Г.Н. и др. О течении в аппаратах с неподвинным зернистым слоем. Дохл. Академии наук СССР.

Т. 259. 1981, N 3, с. 655-659 (прототип)., .(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ СЛОЯ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА, заключающийся в нанесении на поверхность зернистого слоя пробы мелкодисперсного материала заданного объема и измерении параметра, характеризующего проницаемость слоя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа и расширения области его применения, в качестве па раметра, характеризующего проницаемость, измеряют время истечения мелкозернистого материала через слой,..при этом соотношение зернистого мате риала.31и мелкозернистого материала Я да составляет 2406 jg„4 330.

1 145275

Изобретение относится к области физического измерения и может быть использовано при контроле проницае-. мости структуры слоев зернистого материала. 5

Известен способ контроля структуры зернистого слоя, заключающийся в замере скоростей газа на выходе из слоя при его продувке. Зоны с большими скоростями соответствуют повышенной проницаемости слоя в этом месте, а малые скорости - небольшой проницаемости Я .

Однако с помощью такого спосооа можно определить проницаемость толь- И

ico близлежащих к выходу газа слоев зернистого материала, он не дает информации о нроницаемостн верхней части зернистого слоя при его значительной высоте. 20

Иаиболее близким к предлагаемому является способ определения проницаемости слоя зернистого материала, заключающийся в нанесении на поверхность зернистого слоя пробы мелкодис-25 персного материала заданного объема и измерении параметра, характеризуют

RIего проницаемость слоя )2j ."

Недостатком данного способа является сложность и ограниченная область j0 его применения иэ-за сложности.

Цель изобретения — упрощение способа и расширение области его применения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения проницаемости слоя зернистого материала, заключающемуся в нанесении на поверхность зернистого слоя пробы мел-. кодисперсного материала заданного объема н измерении параметра, характеризующего проницаемость слоя, в качестве параметра, характеризующего проницаемость, измеряют время истечения:мелкозернистогоматериала через слой, йри этом соотношение зернисто- . ге материала dy и мелкодисперсного материала 4„ составляет 240- "Ц„ 330.

Замеры производятся,в отдельных зонах поперечного сечения слоя зер- $0 нистого материапа, где над верхней границей слоя помещают, например, бюретку.с мелкодисперсным материалом специально подобранного фракционного состава и замеряют время истече- зз ния из бюреткн в зернистый слой отдельных порций этого материала. Зонам с большим временем истечения соответствует меньшая проницаемость зернистого слоя и наоборот.

Пример 1. В аппарат, состоящий нз цилиндрической царги внутренним диаметром 0,2 м, опорной решетки и сетки, свободно загружают катализатор ИМ-2204, представляющий собой цилиндры размером 0,005õ0,005 м, на высоту 0,2 м.

Над верхней границей слоя располагают вертикально Ъ штативе бюретку диаметром 0,08 м. Бюретку при закрытом нижнем конце заполняют сыпучим материалом на высоту 0,3 м, т.е. объем сыпучего материала составляет

0,000942 м3 . Замеряют время истечения указанного сыпучего материала в зернистый слой.

Проводят один замер в центральной зоне сечения () и четыре — в периЦ ферийной, причем последние усредняются () .

Используют сыпучий материал различйого фракционного состава (dt.): магнезит 4 = 20-30 мкм, песок с мкм: 150-200; 200-250; 250-300.

В таблице представлены результаты экспериментов — влияние фракционного состава сыпучего материала на время истечения в центральной и периферийной зонах слоя.

Известно, что у свободно загруженных зернистых слоев проницаемость в центральной части ниже, чем у стенок. Из таблицы видно, что магнезит и песок с 3с 150-200 мкм не чувст- щлот этой разницы проницаемости слоя .

Песок с J = 250-300 мкм не проходит чер™еэ лой, следовательно, части.цы слишком крупные для такой струк.туры. Подходящим является лишь песок с4 200-25О мкм, время истечения которого в центре аппарата в 1,91 pas выше, чем у стенок.

Таким образом, с помощью песка

cd 200-250 мкм можно определить неоднородную проницаемость свобод-.но загруженного слоя керамических

mapos диаметрамн 0,005-0,006 м по разнице времени истечения песка s центральной и периферийной зонах слоя.

Hp и м е р 2. В аппарат диамет ром 0,2 м загружают керамические maры диаметрами 0,005- 0,006 м.

Исследуютт следующие структуры:

1145275 i, с,d, мкм

20-30

1,03

150-.200

176

200-250

250-300

560

3 рыхлая, полученная свободной saгрузкой -шаров в аппарат, высотой

Нс, 0,8 м, плотная высотой Hz< 0,2 м составная — «ихняя часть слоя вы сотой 0,2 м уплотнена, а верхняя высотой 0,6 м загружена свободно.

Оценка проницаемости слоев проводится песком с д !50-200 икм одним замером в центральной зоне слоя. 10

Иа фиг. 1 представлены результа-. . ты экспериментов в координатах

: где V; — скорость истечения i --й пор-. ций песка; скорость истечения песка из 2О бюретки, сечение которой не

° перекрыто зернистым слоем, Ч, — суммарный объем песка, высыпавшегося из бюретки к концу.а -го замерар 25

Vqq- объем зернистого слоя.

На полученных графиках проницаемость определяют углом наклона пряиас. Наибольшей проницаемости слоя соответствует линия 1.с меньшим углом наклона, соответствующая рыхлой упаковке. Линия 2 с наибольшим уг- . лом наклона показывает, что у плот«ой структуры наименьшая проницаемость Лйиия 3 показывает, что пред33 лагаеьаим способом мошно определить не. однородность проницаемости слоя, яаходящуюся на значительном расстоя«ии от его верхней границы.

Пример 3. В аппарат диаметром 0,4 м свободно загружают катализатор HN-2204, частицы которого . имеют форму цилиндров раэиераий .

0,005х0,005 м, на высоту 0,2 м.

Через слой просыпается песок фракционного состава 200-250 икм из бюретки диаметром 0,02 и. Замеряют время истечения одного и того ше объема песка 0,00012 мз .

Заиеры проводят по концентричес:ким окрухностяи разных радиусов.

На фиг. 2 представлена зависимость скоростей истечений от расстояния от центра, откуда видно, что so ны с высокой проницаемостью распо- ложены в приствночной области, а к центру слоя проницаемость слой снимается.

Таким образом, с помощью предлагаемого способа мошно путем: неслошных операций оценить нроницаеиость зернистых слоев s атдельйьас зонах поперечного сечения, причем эта оценка будет интегральной по высоте слоя. указанный способ исключает исполь-. зование трудоемкой и слсюкной операции . удаление сыпучего материала вибрацией нли.йыстукиванием, в результате возможно его применение в слоях хрупкого зернистого материала, т.е. расширяется область применения. Кроме того, предлагаемый способ позволяет определять проницаеиость слоа

- зернистого иатериапа без изменения его структуры, что необходимо в ряде технологических процессов ео специально созданной структурой слоя.

t,2

0,6 о,г

Составитель Е.Карманова

Редактор М.Петрова Техред Т.Методика, Корректор И.Эрдейи

Заказ 1164/33 Тиран 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб, ° д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения проницаемости слоя зернистого материала Способ определения проницаемости слоя зернистого материала Способ определения проницаемости слоя зернистого материала Способ определения проницаемости слоя зернистого материала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидрофизике почв и мелиоративному почвоведению и предназначено для определения давления входа воздуха (барботирования) почв и других пористых материалов

Изобретение относится к области мембранных фильтров на основе ядерных трековых мембран, применяемых для очистки питьевой вводы и воды для медпрепаратов, для фильтрации плазмы крови и биологических жидкостей, для фильтрации воздуха особо чистых помещений (больничных операционных, промышленных помещений для производства прецизионных средств микроэлектроники, производства компакт-дисков)

Изобретение относится к способам контроля свойств материалов и изделий и может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий

Изобретение относится к способу и устройству для испытания целостности фильтрующих элементов в фильтрующем узле

Изобретение относится к технике моделирования фильтрации и вытеснения различных флюидов через капиллярно-пористые тела

Изобретение относится к области промысловой геофизики, а именно к сейсмоакустическим способам исследования скважин, в частности к способам оценки проницаемости горных пород

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании мембран и мембранных патронов для контроля их качества

Изобретение относится к исследованиям свойств бетонов и других пористых материалов на воздухопроницаемость

Изобретение относится к анализу физико-механических свойств материалов, а именно пористой структуры и сорбционных свойств разнообразных объектов, таких как мембраны, катализаторы, сорбенты, фильтры, электроды, породы, почвы, ткани, кожи, строительные материалы и др., и может быть использовано в тех областях науки и техники, где они применяются
Наверх