并流下行循环流化床中气固速度剖面以及滑落现象的研究

利用幅值鉴频的激光多普勒测速技术,同时测定并流下行循环流化床（CDCFB）中的气体和固体的局部速度,由此可以获得气固间的局部滑落速度。实验证明,包含提升管的并流下行循环流化床明显改善了床层结构的均一性,最大局部滑落速度比单颗粒的滑落速度高出许多倍,而且滑落速度的极值点位置与颗粒浓度有关,说明在并流下行循环流化床及提升管中存在明显的颗粒团聚现象。     

气固并流下行床气体扩散行为的研究

采用氢气稳态示踪方法在内径140mm的气固并流下行循环流化床中对气体扩散行为进行了实验研究.实验结果表明:下行床中气体扩散行为可用二维拟均相模型进行描述,其气体的径向扩散系数与气速、固体循环量及颗粒密度的关系可用下列准数关联式表示Pe_r=4.35×10_(-3)Re~(0.95)ε~(-73.4) 1>ε>0.99而下行床中气体轴向扩散系数要比提升管中小1个数量级以上.     

快速流化床提升管中气固流动行为的非线性分析

对φ100mm×16m、FCC固体颗粒的快速流化床提升管内环-核流动区局部颗粒含量脉动行为进行了非线性分析,用Kolmogorov熵表征了其气固流动行为.结果表明,Kolmogorov熵沿提升管环-核流动区径向有3个显著变化区域,以此为依据将提升管环-核流动区的气固流动行为沿径向分成3个流域：单颗粒随机运动控制的核心流域;单颗粒混沌控制的过渡流域;边壁控制的环形流域.同时,从颗粒对垂直气固流动系统中气固湍动程度影响的角度,解释了Kolmogorov熵的径向分布特征及其与流动结构的关系.     

TOMOGRAPHIC STUDIES OF FLOW PATTERNS WITHIN A CIRCULATING FLUIDIZED BED

The dynamic characteristics of gas-solid flow patterns within a circulating fluidized riser have been investigated using an electrical capacitance tomography system. The tomograms show both an instantaneous and an average in time solids' distribution in the riser cross-section. The effects of gas superficial velocity and solids circulating fluxes on the flow behaviour were measured and the results compared with data from the existing literature.     

气固下行流化床反应器 Ⅲ气、固混合

与气固并流上行提升管反应器相比，气固并流下行管反应器的轴向气固返混明显降低，而径向气固混和仍然相当大，因而有利于提高气固快速反应的转化率及选择性。本文在分析下行流化床反应器内气、固混合机理的基础上，比较了有关气、固混合的研究方法及结果，并比较了提升管和下行管的不同混合现象，旨在促进对这一课题更加深入系统地研究，以适应循环床下行管反应器设计、放大和模型化的迫切要求。     

气固下行流化床反应器：Ⅳ.气,固流动模型

综述了循环流化床提升管和下行管气固两相流动模型研究的现状在对这些模型分类评述的基础上，给出了可用于描述下行管反应流动规律的一维两相和地维两相流动模型，为下行管反应器的设计，放在提供了理论依据。     

气固流化床压力脉动信号的相关结构模型与分析

建立了气固流化床压力脉动信号的相关结构模型。基于小波变换确定了模型中的自相似参数H和白噪声强度σ_w~2,从而确证该压力脉动信号可以分解成分形布朗运动和白噪声的叠加,并定量计算出压力脉动信号中白噪声所占的百分比,在此基础上,研究了模型参数在不同操作条件下的变化规律,并给出物理解释。     

PARTICLE FLOW PATTERNS IN THE RISER AND DOWNER OF CIRCULATING FLUIDIZED BED

This paper presents an experimental study on the flow patterns of FCC particles in a 140 mm ID Circulating Fluidized Bed with concurrent upflow and downflow gas-solid suspension. Based on the distribution of local particle velocity and particle concentration measured by a Fiber-Optical Probe Laser Doppler Velocimeter and a Fiber Optical Probe System respectively, the different flow patterns of local particls concentration, local particle velocity, local particle fluctuating velocity and sectionally average particle velocity in concurrent upflow and downflow gas-solid system have been investigated. It is found that the particle flow in the concurrent downflow is much more uniform radially than that in the concurrent upflow riser. The investigation of flow patterns in different flow systems is of significance to the development of a new gas-solid reactor.     

快速流化床内颗粒速度的关联

颗粒速度是快速流化床内重要的流体力学参数,直接测定是困难的,一般都是通过测定其他参数,来计算颗粒的速度。本研究在内径6.6cm 和9.7cm,高3m 的快速流化床内测定颗粒的轴向滞留量分布及压头损失,分析床层内颗粒速度及其影响因素,对三种不同颗粒进行测定,将实验数据进行关联,得出颗粒速度的关联式:适用范围:气体流速:1.4～6.0m/s颗粒循环速度:30～130kg/m~2·s颗粒终端速度:0.133～0.880m/s将实验值与计算的结果比较,基本一致。故可认为该式在实验范围内,可用于推算快速流化床内的颗粒速度。     

大型单射流流化床的流动特性

在φ500mm×8000mm的大型单射流半圆形流化床中,采用内径为42mm的半圆形射流管,以小米为实验物料,利用摄像法研究了射流气速、静床高度与射流深度的关系,得出了射流深度的定量关联式．藉PC—4光导纤维测浓仪,研究了大型射流流化床径向、轴向空隙率分布规律,最后得出了射流区各点空隙率分布的定量关系式．     

并流下行循环流化床反应器中的气固传质特性

采用稳态吸附方法，测定了示踪剂在下行式流化床反应器中的轴向浓度分布，并与理论分布进行拟合，利用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法，求取了不同操作条件下的轴向扩散系数与气固传质系数，藉以揭示并流下行循环流化床反应器中的气固传质特性．基于实验结果，通过因次分析与线性回归，得到了轴向扩散系数Ｅａ及传质系数ＫＦａ与操作条件的经验关联式：Ｐｅ１≡（Ｌｕｆ）／Ｅａ＝０．２２６Ｒｅ０．４９９ＰΘ－０．３０２Ｐｅ２≡ｕｆ／（ＫＦａ．Ｌ）＝０．０００１８５Ｒｅ０．６１８ｐΘ－０．９８３Θ≡Ｇｓ／（ｕｆρｐ）＝ｕｓ（１－ε）／（ｕｇε）关联式与实验数据拟合较好．     

并流下行循环流化床反应器气固传质模型

建立了并流下行循环流化床反应器气固吸附传质模型,并采用稳态示踪的实验研究方法,测定了下行床中气相示踪剂浓度的轴向分布,进而利用Marquardt多元非线性回归方法求得了模型参数即轴向扩散系数和传质系数的值.实验结果的回归得到了模型参数与操作条件的经验关联式.该模型能很好的预计传质过程,包括轴向扩散系数和传质扩散系数的值以反应器中组分浓度的轴向分布,因此可用于描述并流下行循环流化床反应器的气固吸附传质过程.     

快速流化床中颗粒浓度及颗粒速度的径向分布

本文在φ140mm的气固并流下行快速流化床中,研究了颗粒浓度及颗粒速度的径向分布随操作气速、颗粒循环速率以及床层轴向位置的变化规律。并探讨了颗粒质量通量的径向分布及颗粒流动的均匀性,表明在相同操作条件下,下行快速流化床中气固流动远比上行快速流化床均匀。     

循环流化床中流动结构的动态变化

采用激光相位多普勒粒子分析仪（ＰＤＰＡ）测量了二维循环流化床中局部颗粒运动行为及流动结构．通过将ＰＤＰＡ采集的数据进行动态图形化处理，研究了稀、密相的结构以及颗粒聚团的形成和分解．研究结果表明：在循环流化床中不仅存在稀、密两相的不均匀流动结构，而且密相和稀相自身内部也存在不均匀性；颗粒聚团的形成和分解是一个动态过程，颗粒间不同速度造成颗粒相互碰撞，密相能够分解形成稀相，稀相能够合并成为密相．在流动过程中稀相、密相及介于稀、密相间的乳相以动态的形式存在和分解，形成复杂的动态流动结构．     

循环流化床锅炉快速床流体动力学结构研究

论述了快速床区流体动力学的结构，研究了快速床区纵向和横向悬浮密度分布的规律及相应的计算公式。对影响快速床区动力学结构的主要因素，如固体颗粒的循环率、气体速度等进行了试验研究，对循环流化床锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

快速流化床内探头设置方向对传热系数测量结果的影响

本文在一高8m,直径186mm 的快速流化床中采用小型电加热探头测定了床层与换热面之间的局部传热系数,实验中通过将探头向上和向下设置考察了探头设置方向对局部传热系数的影响,实验表明探头在床中的设置方向不同将对传热系数的测定值产生一定的影响:另外在同一床层浓度下,操作气速和固体循环速率的变化将对传热系数产生直接的影响     

用于二甲醚催化裂解的下行式循环流化床

从天然气或煤制合成气等非石油资源（经由二甲醚）制取低碳烯烃的工艺中，二甲醚催化裂解制烯烃是决定性的步骤．采用新型的并流下行循环流化床（CDCFB），能较好地解决反应热的导出，以维持反应温度的均衡，保持反应的高转化率与高选择性，并可使反应和再生操作能连续平稳地进行本文提出了一种用于实施二甲醚催化裂解反应的CDCFB结构形式，并用实验考察了整套装置的可操作性及各种操作与结构参数对催化裂解工艺的适应性，测定了反应再生系统的流体力学性能，为热态试验装置提供了设计依据     

THE RADIAL DISTRIBUTION OF HEAT TRANSFER COEFFICIENT IN FAST FLUIDIZED BED

This paper presents an experimental study on the axial and radial distributions of heat transfer coefficients in a fastfluidized bed operated at ambient temperature.The following formula is recommended to correlate the local heat transfer coefficients in fast fluidized beds:where a,n_1 and n_2 are functions of radial positions.     

AN EXPERIMENTAL STUDY OF LIQUID-PARTICLE FLOW IN CIRCULATING FLUIDIZED BED

A liquid-solid circulating fluidized bed (LSCFB) is operated at high liquid velocity, where particle entrainment is highly significant and between the conventional liquid fluidized bed and the dilute phase liquid transport regimes. LSCFB has potential applications in the fields of food processing, biochemical processing, and petrochemical and metallurgical processing. It is well known that the flow characteristics in a liquid-solid circulating fluidized bed are different from those of a conventional liquid-solid fluidized bed. The limited studies available in literature do not provide complete understanding of the flow structure in this typical regime.

In the present work, experiments were carried out in a 0.0762 m ID and 3 m height laboratory-scale liquid-solid circulating fluidized bed apparatus by using various solid particles and tap water as fluidizing medium. In the experimental setup, two distributors (specially designed) were used to monitor solid circulation rate in the riser. The effects of operating parameters, i.e., primary liquid flow rate in the riser (Up), solid circulation rate (G_s), and particle diameter (dp), were analyzed from the experimental data. Finally, a correlation was developed from the experimental data to estimate average solid holdup in the riser, and it was compared with present experimental and available data in the literature. They agree well with a maximum root-mean-square deviation of 7.83%.