Способ проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами

Изобретение предназначено для контактирования гетерогенных фаз и может быть использовано в энергетике, химической, деревообрабатывающей и других областях промышленности. Способ проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами, включающий размещение твердых частиц на распределительную решетку и пропускание через нее и слой твердых частиц жидкости под давлением. При этом давление жидкости перед распределительной решеткой выбирают из соотношения (Р_вх-ΔР_р)/Р₅<1, где Р_вх - давление жидкости на входе в решетку; ΔР_р - величина падения давления жидкости при прохождении через решетку; P₅ - давление насыщенного пара, соответствующее температуре жидкости перед распределительной решеткой. Изобретение обеспечивает интенсификацию процессов тепломассобмена между фазами. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике контактирования гетерогенных фаз и может быть использовано в тепломассообменных аппаратах в энергетике, химической, деревообрабатывающей и других областях промышленности.

Известен способ проведения тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами путем наложения вибраций, пропусканием электрического тока и т.д. [1].

Наиболее близким техническим решением является способ проведения тепломассообмена между твердыми частицами в трехфазном слое: через слой частиц одновременно пропускают жидкость и пузырьки газа [2].

Целью настоящего изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена между фазами.

Эта цель достигается тем, что под распределительную решетку жидкость подают при температуре и давлении, обеспечивающих ее вскипание над распределительной решеткой в слое твердых частиц. При этом давление перед распределительной решеткой выбирают из соотношения

(Р_вх-ΔР_р)/Р₅<1,

где P_вх - давление жидкости на входе в решетку; ΔР_р - величина падения давления жидкости при прохождении через решетку, P₅ - давление насыщенного пара, соответствующее температуре жидкости перед распределительной решеткой.

В зависимости от скорости подачи воды твердые частицы могут быть в неподвижном или псевдоожиженном состоянии. При этом давление перед распределительной решеткой выбирают из соотношения

(Р_вх-ΔР_р)/Р₅<1,

Благодаря тому, что давление перед распределительной решеткой выбирают из соотношения (Р_вх-ΔР_р)/P₅<1, давление жидкости на выходе из газораспределительной решетки меньше давления насыщенного пара. Поэтому происходит интенсивное парообразование над распределительной решеткой, которое обуславливает резкую интенсификацию межфазного тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами.

При анализе уровня техники в целях проверки заявляемого способа проведения тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами не обнаружены аналоги с перечисленной совокупностью вышеназванных признаков. Следовательно, описанное техническое решение соответствует критерию новизны.

На фиг.1 изображен аппарат для осуществления предложенного способа. Аппарат содержит корпус 1 с распределительной решеткой 2, в которой выполнены отверстия 3, размер которых больше размера твердых частиц 4, размещенных на распределительной решетке 2.

Пример. Через слой твердых частиц 4 восходящим потоком подают жидкость, например воду при температуре 100°С и под давлением 1,1 кг/см² и с растворенным с ней веществом, например краски, для обработки твердый частиц. Суммарное сечение всех отверстий решетки 3 выбирают таким, чтобы после прохождения через распределительную решетку 2 давление упало до величины менее 1 кг/см². Так как температура воды 100°С, то она закипает в объеме над газораспределительной решеткой 3, в слое твердых частиц 4 образуются паровые пузыри 5, что обуславливает резкую интенсификацию межфазных процессов тепломассообмена между водой и твердыми частицами, что в свою очередь интенсифицирует процессы окраски частиц.

Источники информации

1. Аксельруд Г.К., Молчанов А.Д. Растворение твердых частиц. М.: Химия, 1977.

2. Монография "Псевдоожижение" под. ред. И. Дэвидсона и Д. Харисона. М.: Химия, 1974, с. 659.

Способ проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами, включающий размещение твердых частиц на распределительную решетку и пропускание через нее и слой твердых частиц жидкости под давлением, отличающийся тем, что давление жидкости перед распределительной решеткой выбирают из соотношения

(Р_вх-ΔР_р)/Р₅< 1,

где Р_вх - давление жидкости на входе в решетку; ΔР_р - величина падения давления жидкости при прохождении через решетку; P₅ - давление насыщенного пара, соответствующее температуре жидкости перед распределительной решеткой.