充填層流動化設計
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/05/21 16:54 UTC 版)
アルキメデス数は、化学プロセス業界では一般的である充填層（英語版）（充填床）のエンジニアリングによく用いられる。理想的なプラグフロー反応器モデル（英語版）に似た充填層反応器では、管状の反応器に固体触媒を充填し、非圧縮性または圧縮性の流体を固体床に通す。固体粒子が小さいときには、固体粒子を「流動化」させて、流体のように振る舞わせることができる。充填層を流動化するときには、層の下部（流体が入るところ）と層の上部（流体が出るところ）の間の圧力降下が充填された固体の重量と等しくなるまで作動流体（英語版）の圧力を増加させる。この時点では、流体の速度は流動化を達成するのに十分ではなく、粒子同士や反応器の壁との摩擦に打ち勝って流動化を可能にするために余剰の圧力が必要となる。これにより、最小流動化速度 u m f {\displaystyle u_{mf}} が得られ、次のように推定することができる。 u m f = μ ρ l d v ( 33.7 2 + 0.0408 Ar ) 1 2 − 33.7 {\displaystyle u_{mf}={\frac {\mu }{\rho _{l}d_{v}}}(33.7^{2}+0.0408{\text{Ar}})^{\frac {1}{2}}-33.7} ここで d v {\displaystyle d_{v}} は固体粒子と同じ体積の球の直径であり、多くの場合次のように推定される。 d v ≈ 1.13 d p {\displaystyle d_{v}\approx 1.13d_{p}} ここで d p {\displaystyle d_{p}} は粒子の直径である。
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