阻尼液固流化床分选粕煤泥的试验研究

通过对3.00～0.25mm粒度级别粗煤泥,在实验室采用无阻尼柱形及有阻尼矩形2种液固流化床(即干扰床)进行对比分选实验,分选实验结果表明:在液固流化床中添加阻尼块后,分选效果得到了提高,笔者分析了其原因,并通过实验提出了下一步阻尼液固流化床的研究方向.     

液固流化床在粗煤泥分选中的应用

介绍了中国选煤工业的现状,提出了粗煤泥的有效分选至关重要。液固流化床因较低的运行成本和较好的分选效果,与其他粗煤泥分选设备相比具有更大的优势。阐述了液固流化床的工作原理及其在中国的应用现状,预测了其广阔的前景,并指出了理论研究对于中国液固流化床发展的重要性。     

矿物在气固流化床中的分选研究

通过对气固流化床的基本特性的研究分析,指出了气固流化床具有良好的分选性能,并研究了矿粒在流化床中的分选机理。试验结果表明：气固流化床可以有效地分选矿物,开辟了一条亲的矿物干法分选途径。     

内置倾斜板变径流化床粗煤泥连续分选试验研究

为强化粗煤泥的分选效果,设计了一套内置倾斜板变径流化床粗煤泥连续分选系统,考察了主要操作参数对分选效果的影响规律。研究结果表明:精煤相关指标与床层密度和上升水速均呈正相关关系;E_p值在不同上升水速条件下的变化趋势存在差异,适宜分选密度范围内,较低水速匹配较高床层密度分选效果良好;变径和倾斜板结构强化了颗粒按密度分离,相比传统分选机,内置倾斜板变径液固流化床分选精度可提高0.02～0.03 g/cm~3。自生介质床层强化了颗粒按密度分离,连续条件下液固流化床分选精度显著提高,相比间断分选条件,E_p值可降低0.07～0.10 g/cm~3。     

液固提升管-流化床组合反应器中流化床径向固含率分布的实验研究

在一套新型液固提升管-流化床组合反应器中，以水-玻璃珠为液-固体系，对f500 mm′4000 mm的液固流化床反应器内不同高度颗粒固含率的径向分布进行了实验，考察了表观液速和颗粒循环速率操作条件对颗粒固含率径向分布的影响. 实验表明，液固流化床内流动区域在轴向上可以划分为分布器影响区、过渡区和均匀流化区，径向上可以划分为中心区和环隙区. 这种分布特征主要取决于分布器的结构、尺寸及其流化介质. 本工作还对液固流化床与气固喷动床的三区流动结构进行了比较.     

半圆柱形液固导向管喷动流化床流型的研究

本文以平均粒径为0．9mm的玻璃珠为流化颗粒,常温水为流化介质,在直径为97mm的半圆柱形液固导向管喷动流化床中,通过对喷动区和环隙区单位床高压降-流速曲线的分析并结合实验现象的观察,确定了喷动区和环隙区的流型及流型转变速度,在此基础上提出了液固导向管喷动流化床的流型图。研究结果表明,环隙达到流态化后,在较大的喷动液流速范围内,颗粒层能维持在较低的膨胀牢状态下。这对流化床电极非常有利;液固导向管喷动流化床有较大的操作弹性。     

二维流化床光反应器中的光强分布及波动规律

考察了外部平行光源照射下液-固及气-液-固二维流化床中流体流动状况对床层光强分布和波动规律的影响. 采用朗伯-比尔定律建立了两相及三相流化床中光强分布的数学模型，分析了液含率、气含率及气、固相吸光系数对床层光强分布的影响，并采用自制光纤光强传感器测定了床层中的光强分布和波动信号. 二维流化床中床层光强沿径向呈指数衰减，随着液含率和气含率增大而增大，理论计算与实验结果相吻合. 对光强波动信号的功率谱分析表明，液-固流化床中功率谱密度由低频至高频呈规律性衰减，气-液-固三相流化床中由于受气泡的影响功率谱密度出现起伏，在5~12 Hz处出现谱峰，与气泡的产生频率一致. 上述模型可推广应用于其他光源和不同结构流化床光反应器的数学描述.     

流化床液固两相传质过程的模拟研究进展

液固两相流化床具有液固相接触效率高、传质和传热性能好、颗粒分布均匀等优点，已被广泛应用于众多工业过程中。然而，流化床中与传质过程耦合的颗粒流化的复杂非线性特征及其湍动特性，使得对传质过程特性的研究十分困难。且仅依靠实验观测和理论预测难以揭示多相流相互作用规律，无法获得全面和详细的速度场和浓度场分布情况。近年来，数值模拟的快速发展为深入探索流化床中液固两相流动行为及其与传质过程耦合问题提供了重要的途径。本文对流化床液固两相流动与传质过程模拟方法进行了综述，并对其未来研究趋势进行了展望。借助于计算传质学理论可以更精确地预测局部浓度的分布情况，进而可以深入分析液固两相流化床中的传质过程规律与传质特性，为液固两相流化床的设计和优化提供理论基础。     

新型液固循环床提升管颗粒速度径向分布的实验研究

新型液-固循环流化床与常规液-固循环流化床的区别在于提升管底部入口结构和顶部出口结构的不同.实验装置为φ80×8000 mm有机玻璃床,新结构可在较高表观液速和较高颗粒循环速率下操作.利用光纤速度测量仪测量床内颗粒速度径向分布,得到了颗粒速度径向分布规律.通过对实验结果分析发现,新型循环流化床颗粒速度径向分布与较高的表观液速和颗粒循环速率以及由此引发的较大的边壁效应密切相关.     

气液固三相循环流化床中气固相含率轴径向的分布

对气液固三相循环流化床中气固相含率沿轴径向的分布进行了实验研究和模拟。实验结果表明：与膨胀床相比，三相循环流化床内的相间接触较为充分；固含率轴向分布的一维沉降－扩散模型模拟值与实验值吻合较好。     

Predictions on bubble and solids movement in laboratory polyethylene fluid beds as visualized by X-ray computer assisted tomography (CAT) scanning

Solid and gas distributions are tomographically quantified as a function of position with high resolution in a series of laboratory fluid beds containing air and polyethylene particles. The resolution used is 0.4 mm by 0.4 mm by 3 mm. The laboratory models are Plexiglas columns of 10 cm in diameter and the settling bed L/D ratios vary between one and three. Large particles (up to 1.5 mm in diameter) of high density polyethylene and linear low density polyethylene are used. The superficial gas velocities vary from the minimum fluidization velocity to 50 cm/s. In this paper, the analysis of fluid bed CAT scanner images is extended to show bubble, emulsion and dense phase distribution. The analysis is also used to determine the bubble diameter and to predict the flow direction of solid particles as well as the velocity of descending solids. The voidage frequency distributions of a bed at different gas flow rates are compared to each other and the voidage threshold values corresponding to gas, emulsion and dense phases are determined. These threshold values are used to prepare ternary images that clearly show the parts of the bed cross-section corresponding to bubble, emulsion and dense phases.     

导向管直径对喷动床流动特性影响的计算颗粒流体力学数值模拟

导向管喷动床是较为常见的一种喷动床改进床型,通过阻断喷动区与环隙区气固接触来提高颗粒循环的规律性与稳定性。本文采用计算颗粒流体力学（CPFD）方法对于直径150mm的柱锥式导向管喷动床进行了数值模拟研究,考察了导向管直径对于喷动床内颗粒流动特性的影响,从环隙区死区分布、颗粒速度分布、固体循环量等方面分析了具有不同直径导向管喷动床的运行状态。结果表明,加入导向管在减少床内死区的同时也降低了运行时的固体循环量,对于本次采用的喷动床结构尺寸与运行参数,只有在导向管直径为40～60mm时才能保证床内具有良好喷动状态,综合考虑各因素,选用直径50～55mm的导向管最为合适。对于具有类似结构与运行条件的柱锥喷动床,导向管直径可考虑选为无导向管运行时喷动区直径的1.2～1.375倍。     

Pressure and flow characteristics of a gas phase spout-fluid bed and the minimum spout-fluid condition

Spoutfluidization is a new technique for solid-fluid contact which aims at incorporating the advantages of spouted bed and fluidized bed technique. The characteristics of physical state of the bed with the variation of the variables which include flow of fluid, particle diameter, orifice diameter, bed height, are studied in this investigation. Experimental study of minimum spoutfluidizing velocity using glass beads with mean particle diameters from 0.254 to 0.600 mm has been carried out in a 90 mm glass column with three spouting inlet orifice sizes at different bed heights. Phase diagrams indicate that the minimum spout-fluid flow rate in a gas-solid system may be a point property for a given bed. A correlation is presented in which the standard deviation of experimental from calculated minimum spoutfluidizing velocity is within 5%.     

喷动流化床流动特性研究

选用密度与尿素相近而粒度不同的三种模拟物料，在内径为１８２ｍｍ的有机玻璃喷动流化床中，对喷动流化床的流体力学行为进行了研究。测定了不同物料最大操作区所对应的静床高及喷动流化气速与床层压降、床层空隙率分布的关系。为喷动流化床尿素造粒热态试验提供了可资借鉴的设计及操作依据     

Periodic pressure fluctuations in fluidized beds

In shallow gas fluidized beds harmonic oscillations of the pressure around its equilibrium value can be observed. Three aspects of these vibrations have been analysed: the frequency, the critical bed height and the damping. The frequency decreases with the inverse of the square root of the bed height for values below the critical height.For bed heights larger than the critical height the fluctuations cease to be harmonic, the bed breaks up and voids are formed leading to the formation of bubbles or slugs. The critical bed height can be calculated from the frequency and the wave velocity. The maximum value of the critical bed height is a few hundred particle diameters, thus most beds will fluidize heterogeneously. Damping of the oscillations is governed by the ratio of the fluid- to solids-density; the lower this values the higher the damping. The damping is liquid fluidized beds is such that oscillations are prevented.     

导向管喷流床的最小喷动速度的研究

在内径９２ｍｍ的有机玻璃床内,使用四种没的物料,以空气作为喷动相流气体,综合考虑了床层的几何尺寸,以及气体和固体本身的物性,研究了导向管喷流床的最小喷动速度,得出了导向管喷流床的最小喷动速度的经验公式,以便对其设计和操作提供参考     

液－固喷动流化床的膨胀特性和液体混合

在φ１０４ｍｍ×１５００ｍｍ的液－固喷动流化床内，对２种不同孔径的喷嘴分别进行喷动流化，利用轴向扩散柱塞流模型得到了液体轴向扩散系数。讨论了流体速度、床层空隙率、颗粒物性和喷嘴孔径等因素对液体轴向扩散系数的影响，并得到了轴向扩散系数的关联式。另外，还研究了床层的膨胀特性，得到了床层空隙率的关联式。     

喷雾流化床进行强吸水剂后处理的初步实验研究

用于妇女卫生巾、尿布等的高分子强吸水剂（合成树脂吸水剂）,要求有高的吸水倍率、高的吸水速率和低毒。为此,要求芯材和壁材除了一般团聚、包衣工序之外。还要进行化学后反应,而且不能发生显著的团聚现象。以下端直径1000mm、上端直径1400mm的间歇流化床为实验设备,设置三个底喷雾头（气流喷嘴,没有设置上喷嘴）,对该高分子吸水剂进行了工业试验,效果较为理想。     

CH_4-CO_2重整转化反应器热平衡和流体阻力特性的研究

基于炭催化剂特性、原料气组成和重整转化反应器的尺寸参数,建立了重整反应器体系的物料平衡和热平衡方程;并针对形状不规则炭催化剂粒度分布的特点,研究了重整转化反应器内流体阻力特性。研究结果表明:1)CO和H2O的生成热量是系统的主要放热源,占系统热量收入的71.03%,吸热的主要反应为CH4和CO2的转化反应,其吸热量占系统热量支出的33.54%,高温气体带走的大量热量占54.11%,散热量占13.51%;2)炭催化剂床层的流体阻力是重整转化反应器流体阻力的主要部分,炭催化剂粒度越大,炭催化剂床层的阻力越小,最适宜粒度组成是25～35mm的占80%,15～25 mm的占15%,5～15 mm的占5%,此时炭催化剂床层的流体阻力为313.5Pa/m。     

Startup of a pipeline containing settled solid particles

Experimental studies have shown that, provided a threshold velocity is exceeded, bed of solid particles can be displaced from pipelines at low pressure gradients using fluid velocities near the limit-deposit velocity. The time scale of the process depends upon three factors: fluid acceleration, bed erosion and displacement. Results are reported for water slurries of a silica send of d₅₀ = 0.43 mm. A simple model for the transient response is proposed.