空气重介质流化床中细粒煤的流化与分选特性

3~1 mm粒级细粒煤介于煤粉与传统空气重介质流化床分选所适用的粒度之间,其在空气重介质流化床中被分选的同时对自身分选与流化特性产生重要影响。利用高速动态摄影等手段详细研究了空气重介质流化床分选3~1 mm细粒煤过程中不同流化数下床层的流化特性、压降波动、煤粒分离混合规律以及流化床中不同高度处的密度分布,阐释了气泡在分选过程中的作用机理。结果表明,加入一定量细粒煤后床层密度降低,流化效果发生了一定程度的改变。随着气速的增加,煤粒在流化床中先后经历了分离与混合两种状态,流化床各高度的密度也随之改变。当流化数在1.8~2.0时煤粒达到较好的分离效果。随着气速增大煤粒受气流影响增大,不再严格按照流化床密度分离。     

二元加重质振动流化床的流化及分选特性研究

将振动能量引入到二元加重质气固流化床中,将一定粒度组成的磁铁矿粉和石英砂按照不同质量配比形成的混合物作为加重质,对床层进行流化及分选特性研究。研究了二元加重质振动流化床的流化特性,并在不同流化气速、振动强度、加重质配比条件下,对6~3mm、3~1 mm两个粒级细粒煤进行分选试验,确定了最优试验参数。试验结果表明,临界流化气速随石英砂质量配比增大而减小。当气速为7.37 cm/s时,床层稳定性良好,压降标准差为4.08 Pa;在最佳试验条件下,对6~3 mm和3~1 mm两种粒级煤样分别进行分选试验,分选精度(可能偏差值E_p)分别达到0.09 g/cm~3和0.13 g/cm~3,分选效果良好。     

浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为特性

采用试验测量与数值模拟计算相结合的方法,对干法选煤采用的浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为进行研究。对影响床层稳定性和密度均匀分布的气泡尺寸与上升速度进行计算分析,结果表明：以Geldart B类高密度磁铁矿粉作为分选介质,在表观流化气速 1.5 U mf ≤ U ≤ 2.2 U mf的条件下,气泡沿床高方向与床体轴向的气泡平均直径分布为35 mm< D b <49 mm和 40 mm< D b <61 mm,气泡上升速度范围为40~65 cm/s,试验与模拟结果基本吻合;此时,流化床内各点的密度分布均匀稳定,密度分布标准偏差为0.016 8。因此,调节表观流化气速 1.5 U mf≤ U ≤2.2 U mf ,可以使气泡尺寸和上升速度都保持在合理的范围内,流化床处于最有利于煤炭分选的准散式流态化,分选效果最好。     

振动流化床流化特性与细粒煤干法分选

将振动能量引入气固分选流化床,形成振动分选流化床,将煤粉和磁铁矿粉混合作为二元复合加重质,利用微差压传感器在线采集床层压力信号,并采用信号时频分析方法将信号进行划尺度分解,从微观角度分析振动流化床分选过程中的流化行为特性,研究振动能量对分选流化床流化质量的作用,并利用床层压力信号能量量化研究压力波动与不同流化现象的响应;基于对6～1 mm细粒煤分选试验结果的研究,结合床层中气泡行为的演变规律,提出了细粒煤分选效果的颗粒混合熵评价方法,研究了6～1 mm细粒煤在振动流化床中的分选特性及气泡运动行为对细粒煤离析分层效果的影响。结果表明,气泡引起压降信号的能量随着气速的增加,呈先增加后降低的趋势,随着振幅和频率的增加,气泡引起的压降信号能量逐渐增大,但床层压降信号的总能量随着气速、振动频率和振幅的增大逐渐增加。此外,通过对精煤和矸石组分的颗粒混合熵判定2组分的离析程度发现,随气速的增大,颗粒混合熵的变化趋势先降低后升高,随着振动频率和振幅的增加,精煤和矸石的颗粒混合熵逐渐增大,且在振幅A=2 mm,频率f=20 Hz,流化气速v=12 cm/s条件下,床层压力波动的能量和颗粒混合熵最低,床层...     

空气重介质流化床高对流化特性影响

目前空气重介质流化床干法选煤技术已经逐步应用于工业中,为提高其分选精度,优化工艺参数,以流化床床层压降、起始流化气速、初始鼓泡气速和床层膨胀率为技术指标,研究流化床的流化特性,为现场工艺参数的优化和技术指标的选取提供理论依据。     

振动流化床分选细粒煤的稳定性研究

对影响分选效果的因子进行分类处理,采用"均匀试验+正交试验"相结合的试验方案,结合提出的绝对离析值(Wash)、相对离析值(R)2个分选效果量化指标,在实验室振动流化床分选系统(D120 mm×H350 mm)上,对不同性质-6+1 mm细粒永城烟煤的分选效果波动性进行试验。结果表明,针对不同性质的入料,4种操作类因子均存在相对窄的最佳取值范围,且影响显著性依次为床层高度H流化气速v振动频率f振幅A;对于2种性质类因子,与密度组成相比粒度组成变化时分选效果波动较大,试验范围内密度组成变化时R值的波动区间为70.57%~77.59%,粒度组成变化时R值的波动区间为64.59%~76.61%。     

重介质液固流化床粗煤泥分选效果研究

分析了传统液固流化床对粗煤泥分选的局限性,介绍了重介质液固流化床理论,指出可以通过提高悬浮液的密度来提高分选效果。对重介质液固流化床的流化特性进行研究,考察了不同容积浓度及上升水速时床层内部的流化特性,研究发现0.045~0.074mm做为主导粒级的磁铁矿粉在流化床内部分布最为均匀稳定,有利于物料分选。利用普通液固流化床及重介质液固流化床对煤样开展对比试验,并对数据进行了分析后发现,与传统液固流化床相比重介质液固流化床分选所得精煤灰分降低了0.98%,尾煤灰分提高了6.55%,分选效果得到明显改善。     

TBS干扰床分选机内颗粒的受力分析及沉降规律研究

通过对颗粒在TBS干扰床分选机内的自由沉降末速和干扰沉降末速进行了理论分析及试验研究,得出密度较高、粒度较大的颗粒自由沉降末速与其他颗粒差值较大,易于通过速度差来实现分选,颗粒的密度对分选效果的影响大于粒度的影响,有益于按密度差异进行分选;密度相同时,颗粒的粒度在干扰沉降中对沉降末速的影响较大,粒度相同时,颗粒的密度对沉降末速的影响不大,这对颗粒在实际分选中按密度差异进行分选十分不利,也是改善粗煤泥分选效果的核心问题。     

费托合成催化剂流化床还原的数值模拟

开发流化床还原技术是实现费托合成催化剂高活性并提高其长周期运转性能的可能途径,而流化床还原操作条件的优化为该技术的关键。结合计算流体力学,利用双流体模型研究了流化介质、催化剂粒径、催化剂密度以及操作气速等操作条件对催化剂流化状态的影响。数值模拟结果表明:流化介质对催化剂的流化状态影响较大,催化剂细粉在流化床还原过程中可被有效分离;随着催化剂密度的增大,其操作气速也需相应提高。模拟结果和实验数据相一致,验证了数值模拟的合理性,展现了计算流体力学在指导反应器设计和优化方面的前景。     

振动流化床流化特性与细粒煤分选研究

研究了振动能量(振幅)对重介质流化床流化及分选特性的影响。分析了主要流化参数的变化规律,试验结果表明,当床体气速固定时,在一定范围内随着振动强度的增加,床体整体流化质量得到有效改善、1~6 mm级细粒煤可能偏差E达到0.08 g/cm~3,精煤产率γ_c达到54.65%,使原煤得到了很好的分选。