气固错流移动颗粒床过滤器压降特性研究

研究了错流移动颗粒床过滤器操作压降与过滤介质特性、表现过滤气速、颗粒层移动速度和床层粉尘沉积量之间的关系。结果表明，无粉尘沉积时，床层压降可以用Ergun方程计算。颗粒层移动速度的变化并不会造成床层压降的显著变化。除尘过程中，床层内粉尘沉积量随气体中粉尘浓度的增大、颗粒层移动速度的减小而增加，同时将导致床层压降的显著增大。错流移动床除尘操作压降可以用带修正项的Ergun方程计算，其修正项为比沉积率和颗粒层空欧率的函数。在实验数据范围内，该方程的计算结果与实验数据最大偏差小于15％。     

气固并流式轴向移动床过滤器的压降特性

通过冷模实验,改变移动床表观气速、颗粒循环速率、入口气体含尘浓度等操作参数,研究了轴向移动床过滤器的压降特性和合适的操作条件,结合移动床内气固两相运动特点,修正了Ergun公式,在加尘条件下分析了床内滤饼对压降稳定性的影响。结果表明,在无尘负荷条件下(“纯”移动床操作),颗粒的循环速率由0增至2.26 kg/(m2?s)时,设备的压降减小0.03 kPa。表观气速为0.126 m/s、入口气体含尘浓度为89.10 g/m3时,移动床内滤饼形成和破损呈动态平衡,过滤500 s后,压降可稳定在0.88 kPa,此时设备具有较高的除尘性能,粉尘捕集效率可达96%以上。     

逆流式移动床过滤器过滤性能的实验研究

通过大型冷模实验考察了气固逆流式移动床过滤器床层表观气速、再生气速对装备操作的影响。在无尘负荷条件下,装备压降随床层表观气速增大呈抛物线式上升的关系;能够用修正的Ergun公式进行预测。通过加尘实验发现,除尘效率与气体停留时间变化趋势相同,且与再生气速呈正相关。床层压降则表现出与床层气速呈正相关、与再生气速呈负相关的变化趋势。实验结果表明,该装备对于粉尘的捕集效率较高,在入口浓度为8.175 g/m³、表观气速在0.122～0.305 m/s范围内,除尘效率始终大于98.0%,且对13μm以下的细微粉尘有较高的粒级效率,接近99.99%。     

气固错流移动颗粒床过滤器除尘效率

研究了气固错流移动颗粒床过滤器除尘效率与表观过滤气速、颗粒层移动速度、过滤气体粉尘含量的关系,并进一步探讨了粉尘在颗粒层内的沉积对除尘效果的影响.结果表明,颗粒层内粉尘沉积量较低时,沉积的粉尘有效地促进了颗粒层除尘效率的提高,但随粉尘沉积量增大,沉积粉尘的二次飞扬变得严重,其促进效应逐渐减小.在考虑了沉积粉尘对除尘效率影响和颗粒层内粉尘沉积不均匀性的基础上,基于捕集单元的收缩管模型,建立了计算移动颗粒层除尘效率和床层内粉尘沉积分布的数学模型.模型计算结果和实验数据比较表明,在操作气速0.1～0.3m•s^-1范围内,计算值与实验结果吻合较好.据此对除尘效率和床层内粉尘沉积的变化趋势进行了模拟分析.     

错流移动床热交换过滤器简化设计

<正> 工业生产中,直接接触的气固相热交换器,如流化床、填充床和移动床交换器,经常使用高温燃气。颗粒床常用于除去流体中夹带的尘粒。虽然高温气体过滤器和气固热交换器已分别被研究和设计,但对过滤和热交换两过程同时进行的情况很少考虑。本文介绍了一种错流移动床热交换过滤器(MHEF)的设计方法,其采用一种移动的颗粒床,从高温气流中同时滤去坐粒和回收热量。     

一种错流移动床换热—过滤器的简单设计

该文通过建立简单的数学模型及给出相关特性曲线图。以简化一种新型的错流移动床换热过滤器的设计。     

气固错流移动床内空腔与贴壁研究现状及发展

气固错流移动床广泛应用于工业生产过程,空腔与贴壁是两种典型的非正常操作工况,限制了移动床的操作弹性。床层结构与气固两相流动特性影响空腔贴壁的形成及变化,综述了空腔与贴壁的研究现状,总结了压降、颗粒流动以及空腔贴壁的数学模型,分析了空腔贴壁的影响因素,讨论了提高错流移动床操作弹性的方法,阐明了研究中亟待解决的问题,为气固错流移动床的研究方向提供建议。     

气固错流移动床内空腔与贴壁研究现状及发展

气固错流移动床广泛应用于工业生产过程,空腔与贴壁是两种典型的非正常操作工况,限制了移动床的操作弹性。床层结构与气固两相流动特性影响空腔贴壁的形成及变化,综述了空腔与贴壁的研究现状,总结了压降、颗粒流动以及空腔贴壁的数学模型,分析了空腔贴壁的影响因素,讨论了提高错流移动床操作弹性的方法,阐明了研究中亟待解决的问题,为气固错流移动床的研究方向提供建议。     

倾斜压差移动床中的气固流动

应用散体力学及多相流理论,分析倾斜压差移动床中的气固流动,推导出倾斜压差移动床的力平衡方程和空隙率方程,从而使计算固定床压降及气体流率的Ergun方程、Lewis方程及Kwank方程,可以普遍地适用于垂直和倾斜的移动床压降及气体流率的计算。 选用三种颗料状物料,在四种不同倾斜度的斜管中测定了不同负压差和固体流率条件下的气体流率。计算结果与大量实验数据吻合。     

离心力场-移动床耦合气固分离装备的研究进展

气固分离装备的发展对于实现高温烟气的高效除尘净化具有重要意义。基于单一气固分离机制的除尘装备难以实现精细除尘的目标。将离心分离和移动床分离耦合在同一装备中,实现两种分离机制的协同强化无疑是一种解决方案。在该耦合装备中,旋风壳体和移动床内气相、捕集颗粒、粉尘的运动较之常规单体旋风分离器、移动床均具有一些独特的特性。通过压降-时间响应曲线发现该新型耦合分离装备具有自清洁功能。该装备对黏附性微细粉尘的捕集效率在95%以上;旋风壳体分离了10μm以上颗粒物,而内置颗粒床捕集到的粉尘粒径在10μm以下,验证了二者在同一装备中的协同强化。但是,强化自清洁效应和提高捕集效率构成了一对矛盾。研究表明,该新型耦合分离装备仍具有很大的性能提升空间。     

新型交叉流移动床换热─—过滤器的简化设计

新型交叉流移动床换热─—过滤器的简化设计ＳｉｍｐｌｅＤｅｓｉｇｎｏｆａＣｒｏｓｓｆｌｏｗＭｏｖｉｎｇＢｅｄＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｅｒ－Ｆｉｌｔｅｒ四川省江北机械厂张剑鸣编译自《Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ＆Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ》Ｖｏｌ．２９．Ｎｏ，２．ＰＰ＿...     

错流移动床的压降特性

在矩形移动床内考察了颗粒下移速度、颗粒堆积状态及空腔生成和长大发展过程等因素对压降的影响. 在错流气体速度为0.09~1.35 m/s、颗粒下移速度为0.95~9.68 cm/min的较大变化范围内进行了实验研究. 结果表明,颗粒下移速度对压降几乎没有影响;当错流气速足够大时移动床内将出现"空腔"和"贴壁"等现象,空腔的发展过程造成压降随时间出现稳定、微波脉动和大幅波动3种变化;欧根公式适用于低错流气速时的移动床压降;高错流气速下空腔出现了"生成-长大-塌落-流化"的循环变化过程. 在实验基础上建立了有空腔时的移动床压降模型,并对空腔尺寸进行了无因次关联,其床层压降的计算结果与实验值相符.     

旋风-颗粒床过滤器两级除尘的分析与优化

为解决粉煤热解工艺中焦油气除尘问题,采用单因素和正交试验法研究了滤料粒径、滤料厚度和氮气流量对旋风-颗粒床过滤器两级除尘性能的影响。结果表明:在实验参数范围内旋风分离器平均除尘效率为98.43%。相比石英砂滤料,以半焦为过滤介质的颗粒床过滤器具有较高的过滤性能。滤料粒径由1.25—2.5 mm减小到0.38—0.83 mm时,颗粒床过滤器平均除尘效率由93.88%增大到97.18%,而最大床层压降也随之增加了59.99%。滤料厚度由100 mm增加到200 mm时,颗粒床过滤器平均除尘效率由90.99%增大到95.91%。随氮气流量的增大,颗粒床过滤器除尘效率降低,而两级除尘系统总效率略有降低。正交试验结果表明:滤料厚度是影响两级除尘效率的主要因素,其次是滤料粒径,氮气流量对系统总除尘效率影响最小。     

旋转填充床除尘技术的研究

采用新型传质分离设备——旋转填充床研究其对发电厂燃煤飞灰的除尘性能。作为一种湿式除尘器，在气量200m^3/h，液量0．5～2．0m^3/h，转速900～l500r／min的条件下，旋转填充床显示出良好的颗粒捕集性能，总效率达99％以上，切割粒径范围在0．02～0．3μm，设备的气体压降较低。讨论了旋转填充床的除尘性能和压降行为，并解释了一些实验现象。     

气体通过颗粒移动床除尘器压降的计算

本文在实验室装置上对气体通过颗粒移动床的压降进行了系统研究,包括固定床与移动床的压降对比、床层高度与床层厚度之比、砂层移动速度、颗粒直径以及床层侧面结构尺寸对气体通过床层压降的影响。     

液固模拟移动床床层压降计算方法探讨

液固模拟移动床的床层压降的大小及平稳直接影响着装置的能耗、运行能力及稳定性,压降计算是工艺设计的重要环节。分别采用经典的康采尼(Kozeny)方程、欧根(Ergun)方程、利瓦(Leva)公式3种方法对液固模拟移动床吸附塔的床层压降进行了计算,并考察了3个计算公式对空隙率、床层流量及吸附剂比表面当量直径等影响因素的敏感性。研究结果表明:3种方法的计算结果趋势一致,均在允许范围内;欧根方程与康采尼方程计算结果较为接近,利瓦公式有一定的偏差,推荐采用欧根方程的计算结果作为该床层的设计基准,采用康采尼方程进行对比校核可以更准确、有效地指导工程设计。     

径向移动床气固流动特性数值模拟

应用计算颗粒流体力学(CPFD)方法对矩形与楔形结构径向移动床内气固两相流动规律进行数值模拟。考察了床型结构、料封高度等关键结构参数对径向移动床内气固两相流场分布的影响。通过优化移动床关键结构参数,改善径向移动床中出现的贴壁、空腔问题。结果表明,模拟结果与相应工况下的实验数据吻合较好,模型可以定性描述径向移动床内气固两相流动规律。楔形结构不但能够提高贴壁临界气速,减小贴壁区域厚度,缓解贴壁现象;而且能够有效减小窜气量,明显提高临界空腔气速,避免或者缓解空腔现象。料封高度是影响空腔现象形成的关键性因素之一,适当增加料封高度可以有效消除空腔现象,提高装置操作弹性和操作稳定性。     

新型液固循环移动床流动特性的实验研究

在新型液-固循环移动床反应-再生冷模装置中,以水-玻璃珠为液-固体系,对300 mm×3 000 mm的液-固循环移动床再生器内的操作域和流动特性进行了研究.实验结果表明,下料管出口和料位高度的相对位置对床层流动状态有较大影响,当料位高度高于下料管出口高度时,床层流动可以分为局部流化床区和移动床区两个区域.随着表观再生液速的增大,移动床区先后经历了移动床流动和散式流化床流动,移动床流动的操作液速为0～6.5 mm/s,散式流化床流动的操作液速为6.5～20.5 mm/s.随着表观再生液速的增大,移动床层各轴向高度颗粒平均速率均增大;表观再生液速超过一定值后,颗粒平均速率基本不变.在各轴向高度床层上,随着表观再生液速的增大,局部流化床区周向影响区中心夹角不断增大.     

气固错流移动床高温煤气脱硫过程模拟

在合理假设的基础上，考虑过程的传质和传热，建立了气固错流移动床反应器的数学模型，并采用数值模拟计算方法分析了过程的操作特点．结果表明，由于气固错流接触的特点，气固反应区沿颗粒移动方向逐渐向气体出口侧偏移，在竖直截面上气体浓度存在较大的差异，固体颗粒出口处脱硫剂转化率呈一定的分布．能量衡算表明，反应区温度变化不大，即使考虑到脱硫剂颗粒温度变化，也不会对反应造成太大的影响．在保证高脱硫率的基础上，减小出口脱硫剂转化率分布，提高脱硫剂利用率是反应器优化的关键．     

移动式颗粒床气固分离性能冷态试验

以热解为首要步骤的煤炭分质转化技术可在较温和的条件下实现煤炭高效利用,其中含尘热解气净化是该技术规模化应用需要解决的关键问题之一。颗粒床过滤技术具有过滤效率高、滤料成本低等优势。为考察移动式颗粒床对粉煤热解气除尘过滤的有效性,选用小麦为颗粒床冷态试验的滤料介质,硅胶粉为试验粉尘,在自行设计的冷态试验平台上考察各操作条件对颗粒层过滤除尘效率的影响规律。结果表明:过滤效率的影响因素顺序为:表观风速过滤层厚度滤料下料速度;过滤效率随表观风速的增大而减小,随过滤层厚度的增加而增大。过滤层厚度增至200 mm以上时,过滤效率变化较小;而滤料下料速度增大,过滤效率减小。粉尘粒径达10μm后,过滤效率基本可维持在98%。在优化的过滤条件下(过滤层厚度为300 mm,滤料下料速度为0.002 m/s,过滤时间为10 min),最佳过滤效率可达98.1%。试验结果不仅实现了对常温下移动颗粒层过滤性能的预测,也为粉煤热解含尘煤气颗粒床热态除尘装置的设计提供了依据。