4. Определение характеристик слоя твердых частиц активированного угля

а) Насыпную плотность частиц рассчитываем по формуле:

_нас = , (5)

где m_част – масса частиц активированного угля; m_част = 4,10 г,

V_сл – объем насыпного слоя, занимаемый частицами; V_сл = 8,5 мл.

тогда:

_нас =

б) Плотность частиц определяем по формуле:

_част = , (6)

где V_част = V_∑ − V_ац, V_∑ - суммарный объем, занимаемый частицами и ацетоном;

V_∑ = 16 мл; V_ац = 12,5 мл,

Тогда:

V_част = 12,5 − 8,5=3,5 мл.

_част =

в) Порозность неподвижного слоя частиц (ε₀) находим из формулы 3.44а

(поз. 29 cтр. 104)

ε_о = (7)

ε_о =

г) Порозность взвешенного слоя твердых частиц выразим из формулы 3.52

(поз. 32 стр.106)

ε= , (8)

где ε_о – порозность неподвижного слоя;

h_о − высота неподвижного слоя; h_о =24 мм=0,024м

h − высота взвешенного слоя.

Таблица 2

Характеристики слоя твёрдых частиц

№ /№	Гидравлическое сопротивление ∆pсл		Высота, h		Плотность ρ, кг/м^3		Порозность слоя, ε
	мм вод. ст.	Па	мм	м	частиц	насыпная
0	0,0	00,00	24	0,024	1171,00	482,35	0,588
1	2,0	19,61	24	0,024			0,588
2	2,5	24,50	29	0,029			0,659
3	3,0	29,42	32	0,032			0,691
4	3,5	34,32	34	0,034			0,709
5	4,0	39,23	37	0,037			0,733
6	4,5	44,13	41	0,041			0,759
7	5,0	49,03	41	0,041			0,759
8	5,0	49,03	41	0,041			0,759
9	5,0	49,03	46	0,046			0,785
10	5,5	53,94	49	0,049			0,798
11	5,5	53,94	51	0,051			0,806
12	5,5	53,94	54	0,054			0,817
13	5,5	53,94	59	0,059			0,832
14	5,5	53,94	64	0,064			0,845
15	5,5	53,94	69	0,069			0,857
16	5,5	53,94	71	0,071			0,861
17	5,5	53,94	74	0,074			0,866
18	5,5	53,94	80	0,080			0,876

На основании полученных данных (табл. 1, 2) построены графические зависимости вида h = f(lg(ω_о)); lg∆p_сл = f(lg(ω_о)), представленные на рис. 2(а, б) и определена скорость воздуха, необходимая для начала образования взвешенного слоя частиц активированного угля (ω_пс).

а.

б.

Рис.2 Зависимости высоты зернистого слоя (а) и гидравлического

сопротивления слоя (б) от фиктивной скорости воздуха

Анализируя предоставленные кривые, определяем первую критическую скорость воздуха необходимую для начала образования слоя взвешенных частиц:

ω_пс = 0,248 м/с

Тогда плотность и динамический коэффициент вязкости воздуха при ω_пс и соответствующей ей температуре (t = 45°С) будут составлять:

ρ_возд = 0,98 кг/м³;

µ_возд. = 19,53·10^-6 Па·с