提升管三相流化床内的气液传质系数

采用溶氧电极法测定了以牛顿和非牛顿流体为液相的提升管三相流化床的气液传质系数（ｋｌａ）。证明其值受床层流动特性的影响显著，那些能提供高气含率和增大液体循环速率的操作条件也有助于ｋｌａ的提高。通过引入广义雷诺数得出了计算牛顿和非牛顿流体内ｋｌａ的关联式     

气液固三相提升管中液相扩散特性

对气液固三相提升管内液相扩散行为进行了实验研究,考察了气速、液速以及颗粒循环量等操作因素对液相扩散系数的影响规律.实验研究结果表明,轴向、径向扩散系数随气速的增大均增大;轴向扩散系数随液速的变化基本保持不变,径向扩散系数随液速的增大而减小;轴向、径向扩散系数随颗粒循环量的增大均增大.与传统的气液固三相流化床相比,气液固三相提升管反应器更接近理想的平推流反应器.     

流化床-提升管耦合反应器内沥青颗粒的流动特性

针对重油残渣(沥青颗粒)气化制氢工艺,在流化床-提升管耦合反应器大型冷模实验装置上,考察了不同操作条件下沥青颗粒体系在耦合反应器内截面平均密度的轴向分布. 结果表明,对单组分沥青颗粒体系,耦合反应器适宜的操作条件为：提升管表观气速ug,r=0.70~1.76 m/s;与A类颗粒相比,沥青颗粒在耦合反应器内的流动特性呈现不同的特点,整个反应器沿轴向可分为底部流化床密相区、提升管底部低密度区、提升管颗粒密度重整区、提升管加速区、充分发展区和出口约束区6个区域;反应器内截面平均密度随颗粒质量流率增大而增大,随表观气速增大而减小;确定了耦合反应器内提升管区域截面平均固含率的影响参数为ep', Fr及H/Dr,并利用实验数据回归了平均固含率的轴向分布经验模型,其计算值与实验值吻合较好.     

入口结构对18 m气固循环流化床提升管内颗粒流动特性的影响

在高18 m、内径80 mm的循环流化床提升管内分别考察了三种入口结构对颗粒流动特性的影响。实验结果表明：入口结构主要影响提升管底部区域的颗粒流动特性,不同入口结构对颗粒流动影响不同。相同操作条件下,当采用多管式入口结构时,径向上提升管底部区域的颗粒浓度分布相对均匀,轴向上颗粒能够迅速达到充分发展状态,充分发展高度在9 m左右;当采用多孔板入口结构时,径向上提升管底部颗粒浓度差别较大,轴向上颗粒发展较慢,需要更高高度才能达到充分发展,充分发展高度约为11 m;当采用单管式入口结构时,径向上颗粒浓度分布和轴向上颗粒充分发展速度均处于前两者之间,底部颗粒浓度径向分布仍为中间稀、边壁浓的不均匀分布,颗粒浓度轴向充分发展高度约为10 m。     

耦合流化床提升管流动结构及边壁层厚度的研究

在射流流化床与提升管耦合的多段分级转化流化床冷态实验装置上,采用压力传感器和PV-6型颗粒速度测量仪,对提升管流动结构和边壁层厚度进行了系统研究。结果表明,一定的操作气速下,固体循环量增加使提升管中气固流动状态从稀相气力输送过渡到快速流态化区域。当提升管处于快速流态化区域时,一定固体循环量下,表观气速增加使提升管轴向各个位置的边壁层厚度减小;一定气速下,固体循环量增加使提升管各个截面的边壁层厚度增加,且低气速时提升管各个截面的边壁层厚度随固体循环量增加的程度明显高于高气速时。拟合得到了边壁层厚度与截面平均固体浓度的关系式,较好地预测了快速流态化区域内边壁层厚度随截面平均固体浓度的变化关系,该表达式的计算值和实验值吻合较好。     

管型结构对提升管流动特性的影响

采用边壁补气模拟重油催化裂化提升管反应装置中气体的膨胀行为，通过比较直管型提升管和锥型提升管中的气–固流动行为，研究了锥形提升管结构对油气膨胀所带来的流动特征变化的适应与改善. 实验结果表明，相对于直管型提升管，锥型提升管对流化气量的变化有较好的适应能力，且能有效地改善床层内的颗粒速度、空隙率的径向分布以及压力的轴向分布.     

三相流化床反应器流体力学研究

论述了诸因素对固含率、床层压降及起始流化速度的影响,并用多元逐步线性回归法关联了各影响因素之间的关系。实验结果可为三相床反应器的开发提供研究依据。     

含内置过滤器的三相流化床流动特性探索

在含内置过滤器的三相流化床装置中,以空气、水、沙子三相为研究介质,对其过滤特性进行研究,考察了操作条件对过滤通量、反吹时间间隔、临界液速、最大液速的影响.结果表明:气速越大过滤通量越大;反吹时间间隔随液速增大明显减小,随气速增大而减小的慢;临界液速随气速增加而增大;最大液速随气速的增大而减小.     

循环流化床提升管内压力脉动特性

在大型循环流化床装置上,以200mm×12500mm提升管为对象,使用FCC催化剂颗粒粉料,实验测量了提升管内气固两相流的动态压力,分析了提升管内气固两相流的压力脉动特性和产生的机理。实验结果表明,提升管内气固两相流的压力脉动由两种不同成分的脉动叠加构成,一种为低频高幅值脉动,是由提升管的不稳定进料引起的;另一种为高频低幅值脉动,是颗粒簇运动、气固相互作用、气体速度脉动等多种因素耦合作用的结果。压力脉动的标准偏差分析和功率谱分析表明,压力脉动的强度随颗粒质量流率的增加而增大,但沿提升管轴向有一定程度衰减。压力脉动的量纲1和功率谱分析表明,低频高幅值的脉动在提升管轴向具有一定的相似性。     

三相循环流化床中沸腾传热特性

提出了一种新型蒸发沸腾传热方式,即汽液固三相循环流化床沸腾传热。实验表明:该传热方式具有强化传热和防、除垢效果;其传热系数比汽液两相流沸腾传热膜系数高1.5～2.0倍,并能长期保持传热壁面的洁净。实验中研究了不同种类的固体粒子(玻璃球、陶瓷球、钛粒和钢球)、粒子体积分率、液相流速以及加热蒸汽压力等因素对循环流化床沸腾传热的影响。     

三相流态化结晶系统的数学模型

<正>要实现工业结晶过程新工艺和设备的开发以及过程操作的优化,就必须建立涉及结晶过程特性并反映结晶器流动、混合和传递规律及其相互作用关系的结晶器总体数学模型。过去几十年中已有许多研究者进行了这方面的探索,提出了各种各样的模型。特别是70年代初由Randolph和Larson提出的粒数衡算模型,将产品的粒度分布与结晶器的结构参数和操作参数联系起来,成为结晶器设计、放大和优化从经验上升到科学的重要标志。 针对不同结晶系统提出的多种数学模型中,最具典型代表性的数学模型是由Mullin等提     

HYDRODYNAMICS AND HEAT TRANSFER OF LIQUID FLUIDIZED BED SYSTEMS

After some genera] remarks about liquid/solid fluidization, various aspects of liquid fluidization hydrodynamics and heat transfer have been analyzed on a coherent basis. For each of these cases, the state-of-the-art has been reported, together with some indication of areas that deserve further attention. Major emphasis is placed on the hydrodynamic behavior of fluidized beds, heat transfer mechanisms from surface-to-bed and on the effect of various parameters on the type of fluidization and heat transfer coefficient. This review covers the various correlations developed over the years for the prediction of bed voidage, heat transfer coefficient and optimum conditions of liquid/solid fluidized beds.     

BUBBLE MOTION IN A THREE-PHASE LIQUID FLUIDIZED BED

This paper presents results for the rise velocities of air bubbles in liquids and liquid-solid fluidized beds. The bubble sizes ranged from approximately 0.03 to 0.45 cm radius. Tap water and distilled water were used as the fluidizing liquids. The solid phase consisted of low density alginate gel beads of mean radius 0.04 cm. The gel beads were translucent which permitted observation of bubbles inside the bed even at large solids volume fractions. Experiments were conducted for solids volume fractions ranging from 15% to 52% and in clear liquids. The goal of the experiments was to determine rise velocities of bubbles and to develop and evaluate correlations of bubble rise velocity based on bubble size, solids volume fraction and liquid properties. It was determined that, for moderate solids fractions (ranging from 28% to 45% solids), a semi-empirical correlation that treated the fluidized bed as a pure liquid with a higher viscosity than the liquid phase could be used to represent the data. The Thomas effective viscosity model was used to predict the viscosity. Provided that one restricts attention to a water fluidized bed, a second empirical correlation can be used to represent the data over a broader range of solids fractions.     

三相生物流化床处理苯胺废水的硝化特性研究

以苯胺废水处理站剩余污泥为菌源,经富集、扩大培养获得高含量的硝化菌菌液,并以自行研制的纤维颗粒为载体进行了挂膜试验,考察了pH、溶解氧（DO）和无机碳源等主要工艺条件对苯胺降解硝化过程的影响。结果显示,在15d内微生物开始在载体表面形成生物膜,30d后膜厚稳定在120～150μm。条件试验结果表明,pH为8．5时硝化效果最佳,氨氧化速率达到43．22mg／L·d;DO为3．0mg／L时满足苯胺降解菌及硝化菌代谢需要;添加无机碳源可有效促进硝化反应的进行,当NaHCO3添加量为300mg／L,可使硝化速率提高30．68％。由此证明了在三相生物流化床中通过条件优化可消除苯胺废水降解过程释放的富余氨氮。     

循环流化床流体特性研究

在 D2 0 0 mm× 2 560 mm自制循环流化床上利用生石灰进行了流体特性研究 .实验结果表明 :固体颗粒循环速率和表观气速是影响压力分布的两个重要因素 .降低气速、提高颗粒循环速率 ,可以提高床内颗粒浓度 ,增加颗粒停留时间 .最后经无因次分析和实验数据拟合 ,分别得到了循环流化床压降和颗粒浓度沿床轴向分布经验关联式 .     

三相循环流化床蒸发器防除垢机理

引　言结垢是蒸发器加热壁面上经常遇到的问题 .垢层严重地降低了换热效率 ,使传热过程迅速恶化 ,蒸发器的防、除垢问题受到人们的普遍重视 .张利斌、李修伦等[1] 研究了汽液固三相循环流化床蒸发器沸腾传热和防、除垢性能 ,本文进一步考察该蒸发器的防、除垢机理 ,并对其进行了分析 .1　汽液固三相流剪应力“混相流”模型根据文献 [1],蒸发管内的汽液固三相流动呈现“混相流”的特性 ,因此为便于分析及突出问题的基本特征 ,假设 :(1)温度场引起的物性变化忽略不计 ;(2 )蒸发管内的汽液两相流动视为均相流动 ,蒸汽的惟一效果是改变了“流体…     

三重环流生物流化床的流体力学与传质特性

从气相含率,液体循环速度和体积氧传质系数方面研究自行设计新型结构的三重环流生物流化床的流体力学与传质特性。流化床反应器的有效体积２３Ｌ,实验条件是以空气为气相,水为液相,树脂为固相,固含率分别为０％,３％,６％和９％。实验结果表明,气相含率是影响反应器流体力学和传质特性的主要因素,气相含率增大可降低液体循环速度,增大体积氧传质系数。     

PREDICTION OF SOLIDS CIRCULATION RATE IN THE RISER OF AN INTERNALLY CIRCULATING FLUIDIZED BED (ICFB)

A predictive mathematical model based on pressure drop in the riser of an Internally Circulating Fluidized Bed (ICFB) is developed to predict solids circulation rate (Gs). The values of G_s predicted using the model agree well with the experimental data. The model also predicts well G_s at higher operating temperatures in the riser of an ICFB.     

PREDICTION OF SOLIDS CIRCULATION RATE IN THE RISER OF AN INTERNALLY CIRCULATING FLUIDIZED BED (ICFB)

A predictive mathematical model based on pressure drop in the riser of an Internally Circulating Fluidized Bed (ICFB) is developed to predict solids circulation rate (Gs). The values of G_s predicted using the model agree well with the experimental data. The model also predicts well G_s at higher operating temperatures in the riser of an ICFB.