Гранулометрический состав смеси . Часть 3

По мере дальнейшего развития процесса положение меняется и, например, в момент, когда степень превращения зерен радиусом R — 1 достигает 100%,

зерна радиусом 2, 3 и 4 превращены в продукт соответственно примерно на 70, 50 и 40%. Следует заметить, что при таких сравнительно больших степенях превращения толщина диффузионного слоя продукта составляет относительно малую долю радиуса зерен «покрываемого» реагента. Для вычисления относящихся сюда соотношений воспользуемся выражением (150) и

найдем величину при разных значениях G

Очевидно, что когда «покрываемый» реагент превращен на 20— 30%, то толщина слоя продукта на его зернах составляет лишь ~7—10% их радиуса. Толщина слоя достигает 0,5 R, когда реакция прошла почти на 88%.

Эти данные, соответствующие закону распределения вещества в шаровых телах (о которых писал в свое время Стрелков [414]), позволяют сопоставить значения х в приведенных выше примерах.

Так, в момент, когда толщина слоя продукта на зерне R = 1 достигает 100% R, на зерне втрое большего радиуса она составляет всего лишь около 20% R.

Это обстоятельство следует принимать во внимание при сопоставлении вероятных результатов процесса не только в разных реакционных смесях (с различной степенью измельчения компонентов), но и в разных фракциях одной смеси.

В самом деле, при измельчении сырья в производстве, например, цемента до остатков на сите 900 отверстий на 1 см% (№ 200) от 0,2 до 0,5% и на сите с 4900 отверстий на 1 см2 (№90) от 5 до 8% сырьевая смесь содержит зерна размером от 1 до 200 мк. При этом примерно 50% веса смеси составляют зерна диаметром более 50 мк и около 25% — зерна диаметром менее 20 мк (на долю которых приходится между прочим более 75% общей поверхности зерен смеси).

В свете этих данных очевидна важность анализа кинетики процесса в полидисперсной смеси.

Такой анализ может быть построен исходя из следующих простых соображений [44, 415].

Если «покрываемый» реагент состоит из зерен первоначального размера R1 R2, Rn скорость процесса, ограничиваемая диффузией второго реагента через слой «покрытия» (т. е. продукта), практически не зависит от скорости внешней диффузии к поверхности этого слоя, то каждая фракция «покрываемого» реагента претерпевает превращение независимо от других фракций.

В этом случае кинетика превращения отдельных фракций может быть выражена уравнениями:

где R1 R2, Rn — радиус шара, равновеликого по объему среднему зерну фракции.

Ясно, что определив значение I1 какой-либо одной фракции, можно для тех же условий (t°, τ и др.) вычислить In любой другой n-й фракции из формулы

 

Другие части:

Гранулометрический состав смеси . Часть 1

Гранулометрический состав смеси . Часть 2

Гранулометрический состав смеси . Часть 3

Гранулометрический состав смеси . Часть 4

Гранулометрический состав смеси . Часть 5

Гранулометрический состав смеси . Часть 6

 

 

Содержание