4. Определение характеристик слоя твердых частиц активированного угля

а) Насыпную плотность частиц рассчитали по формуле:

_нас = [кг/м³], (5)

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

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

тогда _нас = = 500 кг/м³.

б) Плотность частиц определяли по формуле:

_част = [кг/м³], (6)

где V_част = V_∑ − V_ац;

V_ суммарный объем, занимаемый частицами и ацетоном; V_ = 17,25 мл,

V_ац = 15 мл;

тогда _част = = 1780 кг/м³.

в) Порозность неподвижного слоя частиц ε_о определяли по формуле 3.44а (поз.29,cтр.104):

_о = (7)

_о =

г) Порозность взвешенного слоя частиц ε выражали из формулы 3.52 (поз. 32, стр. 106):

h= , откуда  = , (8)

где _о – порозность неподвижного слоя,

h_о − высота неподвижного слоя, м; h_о = 0,029 м,

h − высота взвешенного слоя.

Таблица 2

Характеристики слоя твёрдых частиц

№/№	Гидравлическое сопротивление ∆pсл		Высота h		Плотность , кг/м^3		Порозность слоя 
	мм вод. ст.	Па	мм	м	частиц	насыпная
0	0	0,00	29	0,029	1780	500	0,719
1	4,5	44,15	29	0,029			0,719
2	5	49,05	30	0,030			0,728
3	6	58,86	31	0,031			0,737
4	7	68,67	32	0,032			0,742
5	7	68,67	33	0,033			0,753
6	7,5	73,58	34	0,034			0,760
7	8	78,48	35	0,035			0,767
8	8	78,48	37	0,037			0,780
9	8,5	83,39	38	0,038			0,786
10	8,5	83,39	39	0,039			0,791
11	9	88,29	40	0,040			0,796
12	9,5	93,20	41	0,041			0,801
13	9,5	93,20	43	0,043			0,810
14	10	98,10	44	0,044			0,815
15	10	98,10	45	0,045			0,819
16	10	98,10	46	0,046			0,823
17	10	98,10	47	0,047			0,827

На основании полученных данных (табл. 1, 2) построены графические зависимости вида h = f(lg(ω_о)); lg(∆p_сл) = f(lg(ω_о)).

Анализируя кривые, которые представлены на рис. 2 (а, б), определили скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц активированного угля (ω_пс).

ω_пс = 0,2512 м/с, тогда плотность и динамический коэффициент вязкости воздуха при ω_пс и соответствующей ей температуре (t = 35,5°С) будут составлять:

ρ_возд = 1,155 кг/м³;

µ_возд. = 19,076·10^-6 Па·с

а

lg(ω_пс)

lg(ω_пс)

б

Рис. 2. Зависимости высоты зернистого слоя (а) и его гидравлического сопротивления (б) от скорости потока