Проведение каталитических процессов в кипящем слое мелкозернистого катализатора характеризуется высокой интенсивностью теплообмена как внутри самого слоя, так и между слоем и теплообменной поверхностью. Различают три основных вида теплообмена в кипящем слое:

а - труба Фильда; б - U-образные трубки.
Рисунок 210 - Схема конструкции теплообменных элементов.
1) теплообмен между зернами катализатора и газовым потоком;
2) теплоперенос из одного участка кипящего слоя в другой;
3) теплообмен между кипящим слоем и теплообменными поверхностями.
Такими поверхностями теплообмена могут являться стенки аппарата, поверхности охлаждающих или нагревающих теплообменников и т.п.
Высокая интенсивность переноса теплоты от кипящего слоя зерен катализатора к поверхности теплообмена (или в обратном направлении) является большим преимуществом каталитических процессов с кипящим слоем по сравнению с неподвижным.
Возрастание коэффициента теплоотдачи по сравнению с неподвижным слоем объясняется наличием движения твердых частиц около стенки, вследствие чего уменьшается толщина пограничного слоя пленки газа, влияющая на коэффициент теплоотдачи. Интенсивное перемешивание частиц обеспечивает высокий температурный перепад, улучшающий теплопередачу.
|
|
|
Коэффициент теплоотдачи зависит от физических свойств газа и зерен катализатора, а также от конструктивных особенностей поверхности теплообмена.