Способ определения проницаемости слоя зернистого материала Советский патент 1985 года по МПК G01N15/08 

ит от о.т аш о.т o.ot2

0ut1

f

-VM 1 Изобретение относится к области физического измерения и может быть использовано при контроле проницаемости структуры слоев зернистого материала. Известен способ контроля структур 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 PJ . Однако с помощью такого способ а можно определить проницаемость тольko близлежащих к выходу газа слоев зернистого материала, он не даёт информации о проницаемости верхней части зернистого слоя при его значительной высоте, Наиболее близким к предлагаемому является способ определения проницае мости слоя зернистого материала, . заключающийся в нанесении на поверхность зернистого слоя пробы мелкодис персного материала заданного объема 11 измерении параметра, х рактеризую-г щего проницаемость слоя iz . Недостатком данного способа являе ся сложность и ограниченная область его применения из-за сложности. Цель изобретения - упрощение способа и расишрение области его применения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения про ницаемости слоя зернистого материала, закш}чакп(емуся в нанесении на по верхность Зернистого слоя пробы мел ко/щсперсного материала заданного объема и измерении параметра, характеризующего проницаемость слоя, в ка честве параметра, характеризующего проницаемость, измеряют время истечения :мел|созернистогоматериала через слой, при этом соотноиение зернистого Материала 1з и мелкодисперсного материала «J, составляет 330 Замеры производятся,в отдельных зонах поперечного сечения слоя зернистого материала, где над верхней границей слоя помещают, например, бюретку с мелкодисперсным материалом специально подобранного фракционного состава и замеряют время истечения из бюретки в зернистый слой отдельных порций этого материала. Зона с большим временем истечения соответ 75 ствует меньшая проницаемость зернистого слоя и наоборот. Пример 1. В аппарат, состоящий из цилиндрической царги внутренним диаметром 0,2 м, опорной решетки и сетки, свободно загружают ка тализатор ИМ-2204, представляющий собой цилиндры размером 0,005x0,005 м, на высоту 0,2 м. , Над верхней границей слоя располагают вертикально 1в 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 м . Замеряют время истечения указанного сьтучего материала в зернистый слой. Проводят один замер в центральной зоне сечения ) и четыре - в периферийной, причем последние усредняются .(.сг) . Используют сыпучий материал различного фракционного состава (J): магнезит 20-30 мкм; песок с мкм: 150-200; 200-250; 250-300. В таблице представлены результаты экспериментов - влияние фракционного состава сыпучего материсала 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 (J. 150-200 мкм не чувст- i Вуют этой разницы проницаемости слоя. с 250-300 мкм не проходит через ой, следовательно, частицы слишком крупные для такой структуры. Подходящим является лишь песок 200-250 мкм, время истечения которого в центре аппарата в 1,91 раз вьвае, чем у стенок Таким образом, с помощью песка 200-250 мкм можно определить неоднородную проницаемость свобод-но загруженного слоя керамических шаров диаметрами 0,005-0,006 м по разнице времени истечения песка в центральной и периферийной зонах слоя. Пример 2. В аппарат диаметром 0,2 м загружают керамические шары диаметрами 0,005-0,006 м. Исследуютт следующие структуры: 3. рыхлая,-полученная свободной загрузкой -шаров в аппарат, высотой Ней 0,8 «i плотная высотой Н 0,2 м; составная - нижняя часть слоя вы сотой 0,2 м уплотнена, а верхняя высотой 0,6 м загружена свободно. Оценка проницаемости слоев проводится песком с 150-200 мКм одним замером в центральной зоне слоя. На . 1 представлены результаты экспериментов в координатах en(en-fl-tn-pV О VA. где V; - CKojpocTb истечения f-и порг Щ1Й песка; скорость истечения песка из бюретки, сечение которой не перекрыто зернистым слоем; V,- суммарный объем песка, высыпавшегося из бюретки к ко цу.л -го замера; УСЦ- объем зернистого слоя. На полученных графиках проницаеMocrji определяют углом наклона прямых. Наибольшей проницаемости слоя соответствует линия 1 с меньшим угл(ж наклона, соответствующая рыхлой упаковке. Линия 2 с наибольшим углом наклона показывает, что у плотной структуры наименьшая проницаемость Линия 3 показывает, что пред лагаемым яособом можно определить не .однородность проницаемости слоя, На ходящуюся на значительном расстоянии от его верхней границы.

мкм

26

32

337

ц/«от

Ост

1

1,03

1,91 2754 Пример 3. В аппарат диаметром 0,4 м свободно загружают катализатор ИМ-2204, частицы которого имеют форму щшиндров- размерами . 0,005x0,005 м, на высоту 0,2 м. Через слой просыпается песок фракционного состава 200-250 мкм из бюретки диаметром 0,02 м. Зам&ряяп время истечения одного и того же объема песка 0,00012 м . Замеры проводят п6 концентричес ким окружностям разнэпс радиусов. - На фиг. 2 представлена зависн- мость скоростей истечения от расстояния от центра откуда видно, что зоны с высокой пройнцаембстыо расположены в пристеночной области, а к центру слоя проницаемость слой сни-. жается. Таким образом, с помощью предлагаемого способа можно путем несложных операций оценить проницаемость зернистых слоев| в отдель1шх зонах поперечного сечения, причем зта оценка будет интегральной по высоте слоя. Указанный способ исключает использование трудоемкой и операции 1гдаление сыпучего материала вибрацией или выстукиванием, в результате возможно его применение в слоях хрупкого зернистого ма териала, т.е. расширяется область применения. Кроме того, предлагаемый cnocoiS позволяет определять проницаемость слоя зернистого материала без изменения его структуры, что необходимо в ряде технологических процессов со спе.циально созданной структурой слоя.

€|

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.

0,2 ОА 0.6 0.8 Фие. 2

/.О 4k

Oft