Файл: Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали).pdf

In (Р„/Рк)

где р„ и р к — парциальные давления реагирующего ве­ щества соответственно до и после слоя.

Если поверхность частиц в единице объема слоя при­ нять равной а, м2 /м3 , то объем частиц в слое V будет связан с поверхностью частиц 5 уравнением

Ра (Рн — Рк)

Всоответствии с указанной зависимостью проводи­ лась обработка экспериментальных данных по /СЭФФ В

диффузионной области и было получено уравнение, по­ зволяющее определить величину (3 (м/ч):

58

где дом — массовая скорость, отнесенная к полному сече­

определить объем катализатора для случая протекания

ют возможность вычислить объем катализатора для ки­ нетической области.

ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ В СЛОЕ КАТАЛИЗАТОРА

Слой катализатора можно рассматривать как сово­ купность частиц или как совокупность каналов между этими частицами. При рассмотрении движения потока газа через слой, рассматриваемый как совокупность частиц, мы имеем дело с внешней задачей, если же слой рассматривается как совокупность каналов, то с внутренней задачей.

Законы передачи тепла и вещества в слое представ­ ляют собой нечто среднее между закономерностями, характерными для внешней и внутренней задач, т. е. в выражении

ка будет зависеть от соотношения между скоростью ре­ акции и интенсивностью подвода тепла.

Возможны два стационарных термических режима: один, отвечающий кинетической области и характери­ зующийся малым теплоотводом, и другой, соответству­ ющий диффузионной области и отличающийся интенсив­

ным отводом тепла. В первом случае температура на по-

59

ка количества тепла должно быть реализовано в неболь­ шом, начальном по ходу газа слое катализатора (35%

60

Проанализируем понятие температуры печи и связь ее с тем­ пературой на нагревательных элементах, а также с температурой,,

Коэффициенты b зависят от взаим­ ного расположения и размеров элемен­ тов рабочего пространства печи. Напри­ мер, коэффициент &2. т, учитывающий влияние температуры реактора иа тем­ пературу регулирующей термопары, бу­ дет тем больше, чем больше диаметр реактора и чем ближе к реактору рас­ положена термопара.

По условиям внутреннего теплооб­ мена (см. ниже) определенной конст­ рукции реактора соответствуют своя температура на его поверхности и со­ ответствующий тепловой поток, погло­ щаемый этой поверхностью. Согласно выражению (V-22), эти величины одно­ значно определяют температуру печи. Из выражения (V-23) видно, что тем­ пературу нагревателей можно снизить увеличением коэффициента й,.2 (что и данном случае равноценно увеличению поверхности нагревателей) или повыше­ нием температуры внутренней поверх­ ности футеровки (03) в результате улуч­ шения теплоизоляции.

Учтя эти положения при проекти­ ровании агрегатов типа ДАЦ (описаны ниже), представилось возможным, во-

первых, максимально приблизить к температуре реактора показания регулирующей термопары, т. е. сделать показания ее наиболее пред­ ставительными, и, во-вторых, существенно снизить температуру на­ гревателен, что заметно повысило срок службы их.

Внутренний теплообмен. Исследование арегатов дис­ социации аммиака типа ДА (конструкции Стальпроекта, Гипромеза, ВНИИЭТО) подтвердило, что их показатели

* В этих выражениях цифровые индексы и буквенный индекс 7" соответствуют позициям на рис. 14.

<?1