多层筛板流化床料层高度均匀性研究

通过测定流化床料层压差,研究了多层流化床顶层进料均匀性、进气及排气方式对多层流化床流化料层高度均匀性的影响。结果表明,布料越均匀,上中二料层高度越接近,且在低气速下易于形成较良好的流化层,但随着气速增大,其影响逐渐减弱;在低气速下进气方式对中下二料层均匀性有较大影响,但随气速增大影响也减弱,底部进气方式更易达到较好的料层均匀性;流化床的排气方式对流化料层基本无影响。因此均匀的布料和较均匀的进气预分布有助于均化各料层高度,并拓宽多层流化床的操作弹性。     

多层流化床床层及溢流管中气固流动特性的模拟

采用多孔介质模型描述两床层间的气体分布板,开发了一种多层流化床典型结构单元的计算流体动力学(CFD)模拟方法,研究了操作气速对多层流化床床层流化状态及其溢流管内颗粒流动特性的影响.结果表明:层间溢流管内颗粒料位具有缓冲作用,使得颗粒进入下床层后被迅速均匀分散,保证了下床层固相均匀性.流化气速增大,下床层进入溢流管的气体...     

窄筛分颗粒气固流态化特性数值模拟研究

为更好地指导工业生产,了解不同粒径颗粒在气固流化床中的状态以及流化床中颗粒分布情况,针对气固流化床中窄筛分颗粒流态化特性进行数值模拟研究。通过流场模拟软件分析在相同流化床中不同粒径段的颗粒(46～80、106～113、185～221μm)和不同流化床进气速度条件下所能达到的体积分数和流化床层高度以及达到这一指标所需时间,并采用欧拉-欧拉模型和SIMPLE算法计算不同气速条件下的颗粒体积分数、速度分布。结果表明,在相同气速条件下,颗粒粒径增大,导致流化床内颗粒体积分数最高点与最低点的差距变大,颗粒分布不均匀性增加,同时床层整体高度下降,床层内颗粒密度上升,颗粒体积分数下降,流化效果降低;相同颗粒粒径情况下,增加气速可降低流化床内部颗粒的体积分数,增加气体与固体颗粒的接触面积,增强流化效果,但减少了流化床内部颗粒速度矢量分布达到均匀的时间,颗粒分布不均匀性更加明显。     

带导流管多层流化床流体力学特性实验研究

多层流化床的应用范围受操作可调性和稳定性等因素限制。在改变传统筛板结构的基础上,研究了传统穿流板多层流化床和导流管多层流化床床层压降随表观气速和进料速率的变化规律,实验结果表明,导流管多层流化床不仅大幅减小了床层压降、提高了床体处理能力和可调范围,而且也改善了物料的流化质量。此外,当料层达到一定高度时,导流管多层流化床还具有喷动流化床的特性,同时导流管还具有溢流物料的作用,进一步加大了气固传质效率和床体处理能力。在流体力学分析的基础上,推导出导流管多层流化床床层压降的关联式,得到了床层压降随进气气速和进料速率的关系,与实验数据基本吻合。     

流化床喷雾造粒颗粒包覆过程的因素研究

以玻璃珠为原始晶种分别在流化床喷雾造粒器中进行碳酸钾涂布造粒,考察了床层温度、料液流率、料液浓度和流化气速对颗粒粒径和体积增长的影响;结果表明,料液浓度越高。流化气速越低,其生长速率越大,而床层温度则呈现一定的非单调性。     

六回路环形炉膛循环流化床试验研究

针对大型循环流化床锅炉存在的二次风穿透不佳、受热面布置困难等问题,提出了适用于600 MW等级及以上超(超)临界循环流化床锅炉的炉型——六回路环形炉膛循环流化床,并进行冷态试验研究,考查环形炉膛内气固流动特性和六回路间循环流率分布特性。结果表明:颗粒浓度沿环形炉膛高度的分布与矩形单炉膛相似,呈下浓上稀的指数型分布;随着流化速度的增大,炉膛下部密相区颗粒浓度减小,炉膛中上部和出口区域的颗粒浓度增大,各回路的循环流率均明显增大;随着静止料层高度的增大,整个炉膛高度的颗粒浓度都增大且高度越高处增幅越小;流化速度较低时循环流率不因静止料层高度的增大而变化,流化速度较高时循环流率随静止料层高度增大而稍有增大;六回路间循环流率的分布较均匀,设计工况下循环流率的相对偏差为4.5%;环形炉膛内环长边壁面悬吊屏对循环流率的大小和分布影响较小。     

垃圾焚烧管式布风流化床的冷态实验

在床截面为300mm×300mm、床高为4. 4m的管式布风流化床实验台上,分别对宽筛分下不同颗粒粒度、不同床层高度、不同截面流速、布风的均匀性以及非平衡布风时颗粒流化特性进行实验研究,为未来垃圾衍生燃料的流化燃烧实验提供基础数据。管式布风流化床的开孔方向与夹角大小对床层压降变化影响明显,向下开孔角度越小,动能消耗越大,但床层稳定性能好。随着料层高度增加,各布风管间的布风更趋于平衡,流化的稳定与均匀性能也越好。管组压降失衡时,床层压降不平衡明显增加,波动幅度增大,不稳定性明显高于正常流化状态。     

在具有锥形料腿的循环流化床中流化CaCO3超细颗粒

根据粘附性颗粒在流化过程中形成的聚团具有较宽粒径分布并因此导致大聚团在流化床中沉积和死床的问题,提出了循环流化床的锥形回料系统设计. 该回料系统包括两部分：锥形料腿和带辅助进气的V型阀. 实验证明,锥形料腿通过提供变化的表观流化气速,克服了流化聚团沉积死床等现象;而V型阀的辅助进气,对于保证V型阀顺利输送粘附性颗粒具有关键性作用. 借助这种回料系统,实现了高粘附性超细CaCO3颗粒在循环流化床的稳定快速流化. 从提升管内部拍摄的照片显示,尽管提升管采用较高的流化气体速度,但超细CaCO3颗粒仍然是以聚团的形式被流化. 对在提升管不同高度采集的聚团分析表明,处于快速流化状态的CaCO3聚团的直径远小于传统流化床中聚团的直径,并且在提升管高度方向聚团直径没有较大的变化. 同时实验还显示,提升管轴向空隙率呈S型分布,而径向则体现环-核结构,具有典型的快速床特征.     

内循环流化床管式气体分布器的实验研究

采用内循环流化床,以清水-空气-聚乙烯填料三相体系为研究对象,在常温常压下考察分析管式气体分布器的孔径、开孔率、布气位置等因素对内循环流化床的流体力学特性和传质性能的影响。研究结果表明:低进气量时,孔径小的分布器产生的气泡小且均匀,传质和流化效果较好;高进气量时分布器孔径对内循环流化床的影响较小。随着分布器开孔率增大,曝气阻力的影响减弱,故内循环流化床气含率、循环液速和氧传质系数呈现逐渐增大的趋势。布气位置升高,使气泡停留时间缩短且射流影响加剧,致使内循环流化床传质性能和流体力学性能不佳。文中实验为内循环流化床气体分布器的结构优化以及选择合适的布气位置提供依据和理论分析,对工业应用有着重要的意义。     

气固流化床内费托铁基催化剂的流化特性

为研究费托(Fischer?Tropsch, FT)催化剂在气固流化床内的流动过程,分析了催化剂的主要物性参数,在不同直径流化床内测量了各表观气速下FT催化剂的流动特性,并与广泛应用的流化催化裂化(Fluid Catalytic Cracking, FCC)催化剂的流态化行为进行了对比。结果表明,同为A类颗粒,相较于FCC催化剂,由于FT催化剂的休止角较小(约为FCC催化剂的75%),其临界流化速度较小、床层膨胀高度和气节高度较小;两种催化剂在流化床内流化过程基本相似,随表观气速增大依次出现膨胀、鼓泡、湍动等流型,但各流型转变时的临界速度差异较大。催化剂物性参数对流化特性影响较大,FT催化剂在各阶段流化过程均相对稳定,有利于催化剂在流化床内均匀分布,其气固接触效果优于FCC催化剂;不同催化剂床层高径比下气节高度变化的转折点与流型存在对应关系,可将气节高度随表观气速的变化关系作为判断湍动流化区内流型临界速度的依据。     

Fluidized bed catalytic combustion

The principles and applications of fluidized bed catalytic combustion are described. The experience and current activities of the Boreskov Institute of Catalysis in the development of fluidized bed catalytic combustion of various fuels and organic wastes are briefly reviewed. Prospects for new applications of this technique are discussed.     

流化床与颗粒剂

流化床造粒融合了设备、辅料和颗粒设计等多项技术。本文分析了造粒机理 ,并从造粒芯、辅料及颗粒设计等方面介绍了流化床造粒技术的最新进展     

Fluidized bed gasification of coal

Gasification of high ash India coal has been studied in a laboratory-scale, atmospheric fluidized bed gasifier using steam and air as fluidizing media. A one-dimensional analysis of the gasification process has been presented incorporating a two-phase theory of fluidization, char gasification, volatile release and an overall system energy balance. Results are presented on the variation of product gas composiiton, bed temperature, calorific value and carbon conversion with oxygen and steam feed. Comparison between predicted and experimental data has been presented, and the predictions show similar trends as in the experiments.     

Fluidized bed combustion of coal

To conserve oil an alternative start-up procedure for the fluidized-bed combustor has been established which uses charcoal. The elutriated carbon loss has been measured for different grades of coal, and the variation of carbon loss with fluidization velocity is also reported. The results could be useful in the design of fluidized-bed combustion systems.     

流态化催化精馏过程

本文介绍了流态化催化精馏原理、特点、相对于普通催化精馏的优点、主要应用及其适用范围。     

气-液-固三相流化床

本文较系统地讨论了气-液-固三相流化床的研究现状,包括流动城、相含率、相闻质量传递、各相混合、热量传递特性和气泡行为等,同时指出了这一领域今后可能的发展趋势。     

Modeling Fluidized Bed Reactors

Xodeling fluidized bed reactors may be described on the one hand as a never-endizrg study aesigaed to keep minds busy and revoluriona n aavtUes at a Low ebb o r on the orher hand as a task to make stmng men weep. Be thac as lt may, we are now very near solutions of reasonable finality.     

Fluidized tube heat exchanger

The presence of solid particles in a heat exchanger is important in keeping the surface clean, thus having a beneficial effect on heat transfer. Solids circulation in the system can be provided by means of a recycle tube mounted in the central core of the heat exchanger. In this study a pilot scale fluidized tube heat exchanger system which consists of six fluidization tubes together with the centrally located recycling tube was constructed and pressure drop, liquid–wall and solid–wall friction forces and the effects of the amount of solids introduced to the system on heat transfer were investigated. Experimental results indicate that although the recycle tube causes an approximately 35% decrease in the heat transfer coefficient when no solid is used, the presence of the solids in the system increases the heat transfer coefficient by about 45% above that of the solids‐free system. © 1999 Society of Chemical Industry     

流化床造粒机温度的控制

介绍了中海石油化学股份有限公司二期化肥装置海德鲁大颗粒尿素流化床造粒机的温度控制要点,操作控制上的注意事项。