粘性颗粒表面改性后的流态化性能

微米级粘性颗粒很难流化,采用纳米颗粒包覆(或表面改性)后,导致微米级粘性颗粒的表面结构、表面能改变,因而其流化性能亦发生变化.为了考察表面改性后的粘性颗粒在流化床中的流化性能,测量了最小流化速度、床层压力降和床空隙率.实验结果表明,粘性颗粒表面包覆纳米颗粒后,由于粘性力显著下降,粘性颗粒流化性能得到明显改善,而且表面改性后的粘性颗粒的最小流化速度显著降低.     

纳米SiO2在添加磁性大颗粒磁场流化床中的流态化

研究了纳米SiO2在添加磁性大颗粒磁场流化床中的流化性能,实验中通过测量其床层膨胀曲线、床层压降曲线以及塌落曲线表明:磁性大颗粒在交变磁场下的振动作用可以破碎流化床中纳米SiO2的大聚团.使床层压降和床层膨胀明显增大,流化质量获得显著提高.实验同时考察了磁场强度、磁性颗粒的添加量以及不同的静床高度等参数对流化性能的影响.获得了最佳工艺操作条件.     

磁性纳米Fe3O4在磁场协助作用下的流态化研究

磁性纳米Fe3O4的密度及黏性较大,透气性差,在传统流化床中很难实现“正常”流态化。实验采用外加磁场能的方法来改善这种状况,外加磁场、铁磁性大颗粒并与流化性能较好的非磁性物料混合流化。实验发现在一定磁场强度、添加质量分数及表观气速下,纳米Fe3O4的流诧性能得到改善,其在流化床中形成的大聚团得到有效的破碎,床层膨胀增加,压降趋子一个稳定值,最小流化速度降低,床层可以实现比较均匀的流化。     

大颗粒流态化特性的实验研究

通过对大颗粒流化曲线及床层高度的测试对大颗粒流化床的流化过程进行了研究。结果显示,大颗粒的流态化过程是一个渐进的过程,整个流化过程可以分为:床层高度恒定、颗粒位置调整、表面颗粒运动、节涌波动和完全流化5个阶段。由于颗粒自身特性的影响,导致大颗粒流化过程中的各个特征速度(如起始鼓泡流化速度和完全流化速度)产生了有别于小颗粒流化床的特性。     

大颗粒振动流化床颗粒临界流化速度研究

建立了带内置水平管的振动流化床,并以颗粒状磷酸一铵为实验物料对带内置水平管的大颗粒振动流化床颗粒临界流化速度进行了实验研究。结果表明,振动的引入对颗粒临界流化速度有着明显的降低作用;同样床层条件下振动频率和振幅越大,床层临界流化速度越低;振动对小粒径颗粒的影响稍强于大粒径颗粒;由实验数据拟合出用于预测该类流化床临界流化速度的经验公式,公式与实验数据吻合良好。     

磁性纳米Fe_3O_4在刁润磁丽场协助作用下的流态化研究

磁性纳米Fe3O4的密度及黏性较大,透气性差,在传统流化床中很难实现"正常"流态化。实验采用外加磁场能的方法来改善这种状况,外加磁场、铁磁性大颗粒并与流化性能较好的非磁性物料混合流化。实验发现在一定磁场强度、添加质量分数及表观气速下,纳米Fe3O4的流化性能得到改善,其在流化床中形成的大聚团得到有效的破碎,床层膨胀增加,压降趋于一个稳定值,最小流化速度降低,床层可以实现比较均匀的流化。     

振动流化床双组分颗粒的混合与分离

研究了振动流化床中颗粒的轴向浓度分布及最小流化速度,根据不同操作条件下最小流化速度的实验值,定义了最小流化速度的计算式;同时考察双组分颗粒混合与分离情况,根据实验结果,修正了Ｎｉｅｎｏｗ定义的双组分颗粒的转变气速,并与实验值相符。     

不同粒径电路板塑料颗流化特性

在内径56 mm、高1600 mm的冷态流化床实验装置上研究了不同粒径电路板塑料颗粒的流化特性,获得了粒径和颗粒类型对塑料颗粒流化特性的影响规律.实验结果表明,电路板塑料颗粒为Geldart A类颗粒时,粘性力大,塌落特性明显,流化性能较差,具有拟C类颗粒的流化特性;电路板塑料颗粒为B类颗粒时,塌落特征不明显,并且随着粒径的增大,最小流化速度也增大.通过比较不同公式对最小流化速度的计算结果发现,B类颗粒用Ergun公式得到的结果比其他公式更接近实验结果,b,c和d颗粒的理论最小流化速度分别为实验结果的94.5%,114%和91.8%,A类颗粒用3种公式得到的结果与实验结果均相差很大,需要进一步考虑粘性颗粒的受力情况,建立力平衡模型.     

生物质和惰性颗粒二级分混合物的最小流化速度

实验发现纯锯末不能在流化床中流化，锯末中加入惰性固体颗粒构成锯末／玻璃珠、锯末／沙子双组分混合物可实现流化。研究了不同粒径、不同配要比混合物的流化规律。已有的预测双组分混合物最小流化速度的公式不能应用于锯末／玻璃珠／锯末／沙子双组分混合物。     

金属铁颗粒高温流化特性

利用高温可视流化床研究了金属铁颗粒的高温流化特性和粘结失流化行为。探讨了流化气速,颗粒尺寸对粘结温度的影响。结果表明,气速越高,粒径越大,粘结失流化越难发生。不同温度下颗粒初始流化速率的测定结果表明,初始流化速率在高温下随温度升高而增大。热机械分析表明,随着温度的升高,颗粒表面粘度降低,颗粒间粘性力增大。结合粘性流理论,探讨了金属铁颗粒流化特性转变和粘结失流化的机理。     

磷矿颗粒流态化特性的实验研究

在高1 m、内径42mm的流化床中,对粒径54-600 μm、密度2 252-2 665 kg/m3的磷矿颗粒的流态化特性进行实验研究.实验结果表明:磷矿颗粒粒径和密度对磷矿颗粒流态化行为有较大影响,床层膨胀比随着磷矿颗粒粒径的增大而逐渐减小.当磷矿颗粒属于Geldart B类颗粒时,流化较好;而当颗粒平均粒径为82 ...     

声场高温流化床流化特性

在内径50 mm、高1000 mm的声场高温鼓泡流化床中,研究Geldart A, B两类颗粒的流化特性,考察了床层温度、声波频率及声压级对流化床最小流化速度的影响. 结果表明,引入声场后,颗粒的最小流化速度随温度升高而下降;固定温度及频率,最小流化速度随声压级增大而减小;固定声压级与温度,颗粒最小流化速度随声波频率增大先减小后增大,存在一个最佳频率范围. 对床内压力波动信号进行分析,得出声场影响高温流化床流化质量的判据：当声压大于110 dB、频率在100~200 Hz范围内时压力波动偏差与最小流化速度值最小.     

液固和气液固微型流态化研究进展

在百年流态化的研究过程中,涉及到直径不同的流化床。但是,多以流化床的大型化为研究目标,对微型流化床及其本身特性的研究很少。作为专门处理固体颗粒的流态化单元过程,其装置的微型化将兼具微通道反应器和宏观流化床各自的优点,是流态化研究的重要方向。鉴于气固微型流化床已有全面的国内外进展综述,本文仅对液固和气液固微型流化床的国内外研究进展进行分析。结论性内容包括：液固微型流化床床径减小,壁面效应增强,最小流化液速实验值大于Ergun公式计算值;需对描述液固均匀膨胀流化规律的Richardson-Zaki方程加以修正。气液固微型流化床内存在4种典型流型：半流化、弹状流、分散鼓泡流和液体输送流;由于床径减小,出现半流化状态,依据压降表观液速关系曲线等无法确定最小流化液速;气液固微型流化床的反应性能得以有效提升;最后给出了进一步研究的方向,以期为后续研究提供参考。     

单组分颗粒振动流化床的流体力学研究（2）──床层膨胀和起始流化速度

本文在振动流化床中研究床层膨胀和颗粒的起始流化速度,分别研究颗粒物性、振动特性（频率、振幅）和静止床层高度对它们的影响,根据不同的振动条件下Ｇｅｌｄａｒｔ’Ａ、Ｂ、Ｄ类１３种物料起始流化速度的实验结果,关联了实验条件下起始流化速度的计算式,此计算式对振动流化床的设计具有指导意义。     

原生纳米级颗粒的聚团散式流态化

在内径为 35mm的小型玻璃流化床中考察了平均原生粒径为 16nm的SiO₂ 颗粒的流化行为 .实验发现 :当操作气速远远超过原生纳米颗粒的最小流化气速时 ,这种超细颗粒可以通过自团聚实现稳定、均匀的散式流化 ,并可获得比GeldartA类颗粒更高的床层膨胀比和更宽的散式操作区 .由于原生纳米级SiO₂ 颗粒在流化时形成的团聚物具有较大的粒径和很小的密度 ,使得该气固体系的流化行为与液固体系有许多相似之处 ,该过程对于研究气固流态化的散式化具有重要意义     

Effect of cohesive powders on pressure fluctuation characteristics of a binary gas-solid fluidized bed

The effect of cohesive particles on the pressure fluctuations was experimentally investigated in a binary gas-solid fluidized bed. The pressure fluctuation signals were measured by differential pressure sensors under conditions of various weight percentages of cohesive particles. The cohesive particles increased the fixed bed pressure drop per unit height and decreased the minimum fluidization velocity. The Wen & Yu equation well predicts the minimum fluidization velocity of the binary system. The addition of cohesive particles slightly decreased the bubble size in bubbling flow regime when the cohesive particles and the coarse particles mixed well, while the bubble size greatly decreased when the cohesive particles agglomerated on the bed surface. The time series of pressure fluctuations was analyzed by using the methods of time domain, frequency domain and wavelet transformation. The normalized standard deviation of pressure fluctuations decreased with increasing weight percentages of cohesive particles. A wide bandwidth frequency of 0 to 1Hz got narrower with a single peak around 0.6Hz with an increase in proportion of the cohesive particles. The meso-energy and micro-energy of pressure fluctuations were decreasing with increasing cohesive particles proportions, which indicated that adding cohesive particles could reduce the energy dissipation of bubble and particle fluctuations.     

PVC类废塑料在冷态流化床中流化行为的研究

在Φ50 mm×800 mm圆柱体的冷态流化床反应器中,对PVC类废塑料、石英砂及其混合物的流化特性进行了研究。研究了PVC颗粒粒径与混合物料中PVC质量分数对混合物料的流化特性的影响规律,得到指导热态实验的关键参数。实验结果表明,PVC颗粒粒径与混合物料中PVC质量分数会影响混合物料的最小流化速度,也影响PVC颗粒与石英砂混合的均匀度。混合物料中PVC的质量分数越小,其最小流化速度就越小,混合物料也越容易实现充分混合;PVC颗粒为Geldart B类颗粒,但由于形状不规则,黏性力大,塌落特性明显,流化性能较差,显示出C类颗粒的流化特性,同时实际的最小流化速度要大于理论最小流化速度。PVC与石英砂混合物料冷态流化行为的研究结果为热态流化床降解PVC颗粒提供了基础数据和实践依据。     

纳米TiO2在环隙流化床中流动特性的实验研究

在环隙流化(AFB)床中,应用实验测量技术研究了床层压降和床层膨胀曲线以及最小流化速度的变化规律.研究结果显示,在升速流化时,随着气速增大,床层压降和床层膨胀比也随之增大,当气速超过一定值时,纳米TiO2颗粒完全流化,压降波动和床层膨胀比趋于平稳.最小流化速度随着纳米TiO2质量的增加而增大.