带导流管的喷动流化床的研究进展

综述了带导流管的喷动流化床的研究和发展现状,在湍流气固两相流理论的基础上讨论其流体力学特性;同时指出了研究中存在的问题和进一步研究的方向。     

带导流管液固喷动床的最小喷动速度研究

在截面为矩形有机玻璃喷动床内，使用四种粒径的窄筛分球形玻璃珠，以常温水作为喷动和辅助液体。综合考虑床体的几何尺寸、操作参数以及液体和颗粒的物性特征，系统研究带导流管喷动床的最小喷动速度，得出最小喷动速度的经验公式，为设计和操作提供参考。     

双喷嘴矩形导流管喷动床喷动压降

引言 传统的柱锥形喷动床(CSBs)的应用受到一些因素的限制,例如处理物料能力、起始压力大及难以放大等,为此,Romankov等[1]最早提出了长方形截面的矩形喷动床结构,来克服CSBs的缺点.此后,Rocha等[2]用矩形喷动床进行了片剂包衣的研究.     

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。     

喷动流化床中不同粒径颗粒循环时间

本文选用宽粒度分布大颗粒尿素物料,在带导流管的喷动流化床中,测定了在不同操作参数条件下,不同粒径粒子的平均循环时间。实验结果表明,宽粒度分布物料的不同粒径粒子的运动路径不同,而造成了各自的平均循环停留时间不同。大粒径粒子较小粒径粒子的平均循环时间短,大颗粒通过喷动区的次数大于小粒子,生长较快。在尿素造粒试验中,此规律得以证实。     

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。     

双喷嘴矩形导流管喷动床脱硫性能的研究

针对半干法烟气脱硫方法,提出了一种新型的双喷嘴矩形导流管喷动床半干法烟气脱硫装置。在不同的钙硫摩尔比、静床层高度、表观气速、绝热饱和温差下,以消石灰为脱硫剂,研究了该装置的脱硫性能,并与未加导流管的双喷嘴矩形喷动床的脱硫性能进行了比较;研究了不同脱硫剂流量下导流管喷动床的喷动压降。实验结果表明:脱硫率与钙硫摩尔比、静床层高度成正比,与绝热饱和温差、表观气速成反比;喷动压降与脱硫剂流量成反比。并最终得出了实验条件下双喷嘴矩形导流管喷动床的最佳操作范围和脱硫率关联式。     

二维导流管喷动床的流动特征

带导流管的二维喷动床(2-DSBDP)是传统喷动床的改进型式,矩形床内设置的与床同厚的垂直导流管可以控制固体颗粒的循环速率, 同时使下行区中的气固移动床维持平推流. 本文实验测定了不同表观气速、床层高度、固体颗粒与气体入口尺寸时, 二维导流管喷动床的床压降及相应的空隙率,藉以阐述2-DSBDP的流动特征.     

湍动流化床的流型与流型过渡

分别在直径为114mm 和244mm 的流化床中,采用压力探头和光导纤维探头考察了湍动流态化的上、下限及实验判别准则。发现床内局部点处的床空隙率随气速的变化符合于修正的 Richardson-Zaki 关系,并以此可以揭示出局部区域进入湍动流态化的流型过渡(上限)。压力脉动法的测量结果(U_c)还表明:此时,床内湍动流态化区域实际上已经占有相当的份额。另一方面,分析床内压力及床密度的脉动信号随气速的变化,可以判定脱离湍动流态化时的流型转变(下限)。本文还应用 Kolmogoroff 的湍流理论定性地分析了湍动流态化的湍流结构。     

矩形导流管喷动床下行区的床层压降

带导流管的矩形喷动床是传统喷动床的改进型式,矩形床内设置的与床同厚的垂直导流管,可以控制固体颗粒的内循环速率,同时使下行区中的气固移动床维持平推流.本文实验测定了不同表观气速、床层重量、不同固体颗粒与气体入口形式与尺寸时,矩形导流管喷动床下行区的床层压降,以考察其流动特征.实验结果表明,下行区存在床层压降的轴向分布,气固流动处于负压差下移上流区,且气固滑移速度自下而上是逐渐下降的.下行区颗粒床层的压降以及颗粒的移动下输,受到喷动床表观气速、床高、喷嘴尺寸、物料种类和颗粒直径的不同影响.     

射流喷动流化床实验研究

射流喷动流化床 ,是在喷动床的基础上 ,通入流化气 ,降低喷动床柱体部分的高度 ,提高喷动速度的方法得到 ;作为一种新型流态化装置 ,可用于颗粒物料的干燥和包衣 ,粉状物料的造粒 ;同时可用于悬浮液的干燥。通过射流喷动流化床用于颗粒物料涂敷造粒的试验 ,对射流喷动流化床流型、压降及其影响因素进行了研究     

气—固密相流化床流型转变的机理模型

以机理实验为依据,提出了一个描述气-固流化床中从鼓泡流态化向湍动流态化流型转变的物理模型。导出了当单位床层体积中气泡数目对气速的二阶导数为零时发生流型转变,该模型的计算机结果与实验数据吻合良好。     

双喷嘴矩形喷动床流动性能实验研究

在120 mm×240 mm的双喷嘴矩形不锈钢床内,对新型双喷嘴矩形导流管喷动床的最小喷动速度和喷动高度进行了研究,考察了喷动气速、粒径、静床层高度、导流管直径、导流管安装位置对最小喷动速度和喷动高度的影响。结果表明:最小喷动速度随颗粒直径、导流管直径、导喷距的增大而增大,随静床层高度的增大而减小;喷动高度随喷动气速的增大而增大,随导流管直径的增大而减小,受静床层高度和导喷距的影响不大,并得出了最小喷动速度的关联式。     

喷动流化床的最小喷动流化速度和床层压降

在一喷动流化床（直径 ５０ ｍｍ）实验台上采用 ０．６３～１．６０ ｍｍ的神府原煤颗粒,在连续进料的情况下进行了最小喷动流化速度以及固定流化气、改变喷动气和固定喷动气、改变流化气的床层压降变化的实验研究．结果表明,最小喷动流化速度可以参考鼓泡流化床的临界流化速度的计算方法;床层压降变化证实,喷动流化床具有良好的调节能力．     

导向管喷动流化床电极的研究

本文以半床形矩形导向管喷动流化床电极为研究对象,以直径0.45mm的铜颗粒为阴极颗粒,研究了电流密度、喷动液流量对浓度为1g/L的稀CuSO4溶液电解过程的影响。研究结果表明:增加电流密度虽然可以增加电解初期铜离子的沉积速率,电流密度过大导致氢离子析出,铜回收率和电流效率将下降;喷动液流量增加,可以有效消除颗粒表面的浓度分布层,减小传质阻力,增加铜离子沉积速率,喷动液流量过大,铜颗粒在环隙区停留时间减小,铜离子在颗粒表面放电反应减弱,导致铜离子沉积速率降低。在电流密度为6.24A/m2,喷动液流量为80 L/h条件下,电解120min,回收率到达99.74﹪,电流效率大于30﹪,铜离子浓度为2.65 mg/L。     

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     

气固流化床的流型识别

叙述了采用现代非线性信息处理技术来进行流型识别的方法,包括伪Mar-genau-H ill时频分布图谱、信息传输矩阵、模糊信息融合理论、瞬时压降法,以期能从多个角度更深入地认识流态化规律,以利于工业流化床的设计和优化操作。     

等离子体-喷动流化床性能研究

等离子体-喷动流化床结合了先进的等离子体技术与喷动流化床装置,由流过中心喷口的等离子射流(喷动床)以及通过分配器的辅助流化气流(流化床)组成,目前对等离子体-喷动流化床的操作特性及基本现象研究较少。本研究中,搭建了一套等离子体-喷动流化床装置并进行了性能测试,直流等离子体炬功率12 kW,流化物料采用石英砂颗粒。研究中使用上部内径为198 mm柱状、下部为60°锥体的锥柱形反应器,以等离子体射流作为喷动气流,氮气作为流化气流构成了等离子体-喷动流化床。对比研究了物料在常温下与等离子体条件下在装置内的流动情况;在等离子体状态下研究了喷动流化床内物料的磨损情况;测试了等离子状态下喷动流化床装置内的温度分布。研究结果表明:在等离子体条件下实现物料喷动流化所需的气体流量大大减少,高温区集中于物料喷动流化区,体系的能量利用效率高,该装置适宜进行生物质等离子体热解或气化。     

导向管喷动流化床内颗粒停留时间模型

通过对导向管喷动流化床的喷动区和流化区分别进行质量平衡和动量平衡,得出了描述连续流动条件下其床层内粒子停留时间的数学模型。本模型所得计算结果与以前报道的实验结果一致。