固定床颗粒层过滤性能分析及预测

使用两种滤料颗粒在一套冷态试验装置上考察了过滤气速和颗粒层厚度对颗粒层过滤性能的影响。结合颗粒层过滤宏观模型,分析了不同操作条件下粉尘比沉积率σ对颗粒层粉尘捕集能力偏离初始值程度F和过滤压降偏离初始值程度G的影响,然后预测了过滤效率和压降。结果表明,试验范围内,随着σ的增大,F呈现先增加后降低的变化趋势,而G逐渐增加。结合过滤气速u=0.2~0.6 m·s^-1、颗粒层厚度L=0.11~0.2 m条件下的试验数据拟合得到了F-σ和G-σ函数关系,过滤效率和压降的计算值与试验吻合较好,优于文献中相关公式,可为颗粒床过滤性能的预测提供参考。     

固定床颗粒层过滤效率的正交试验及回归分析

用固定床颗粒层过滤实验装置,以石英砂为过滤颗粒在常温下进行过滤效率实验。采用四水平正交表安排试验,利用量纲分析和SPSS软件进行多元非线性回归处理试验数据,得到了过滤效率与表观过滤速度、过滤层厚度、过滤颗粒平均粒径、粉尘浓度和过滤时间5个因素的回归方程,从而对过滤效率变化规律进行分析。通过实验表明过滤性能对粉尘粒径具有明显选择性。     

新型固定床颗粒层除尘器的研究

介绍了新型固定床颗粒层除尘器的结构、组合式流化床清灰机构的工作原理以及除尘器的特点。实验表明,新型固定床颗粒层除尘器操作简单,组合流化床清灰装置能满足颗粒层清灰要求。     

固定床颗粒亲合吸附研究

颗粒亲合吸附方法在回收有用化合物的工程中具有广泛的应用前景.在颗粒吸附被处理物质的过程中,被处理物质在颗粒的孔隙中不断扩散,并被颗粒孔隙壁面所吸附.本文对固定床内硅胶(XWP-P005)颗粒对流动液中的乙醇脱氢酶(Y-ADH)的吸附过程进行了理论模型的数值计算及实验研究,对固定床的设计具有参考意义.     

不同滤料固定颗粒床过滤性能对比

在固定床冷态实验装置上研究了平均粒径和稳态过滤压降相近、颗粒形状和表面状况不同的两种滤料(陶瓷球和石英砂)的过滤性能. 结果表明,两种滤料过滤性能变化规律基本一致. 粉尘沉积量(?m)增加,过滤效率先增大后减小,过滤压降偏离稳态过滤压降程度(G)增大. ?m相同时,过滤效率和G均随过滤气速增大而减小,但过滤后期高气速下G与低气速下接近. 增大入口粉尘浓度,总体过滤效率无明显改变,粒径大于0.7 ?m的粉尘过滤效率提高,G更显著. 两种滤料难过滤粉尘粒径均为0.35~0.6 μm. 因颗粒形状和表面状况不同,两种滤料过滤性能存在差异,其它条件相同时,石英砂总体和分级过滤效率均高于陶瓷球,G也较大;增大入口粉尘浓度,石英砂过滤效率随粉尘沉积量变化程度相对较小.     

固定床气化炉全料层取样分析研究

对稳定运行的Φ3.8 m碎煤加压气化炉有序停车、逐层挖炉取样,获得了11个样品,并对其进行了粒径分布分析、工业分析、元素分析和微量元素分析。根据这些数据分析,可初步还原气化炉内实际运行情况,为碎煤加压气化冷模试验、流场模拟、微量元素的迁移规律和气化炉腐蚀机理分析等研究提供相关基础数据和参考,对碎煤加压气化过程的还原以及理论研究具有重要的指导意义。     

多层过滤材料透过性能的研究

主要探索了多层过滤材料与各单层在透过性能上的关联性.通过利用达西公式,推导出多层过滤材料透气度的计算公式,并经过实测值与理论值的比较,验证了公式的合理性和实用性。     

固定床透过曲线的预测

以稍加修正的对数概率密度函数逼近固定床对脉冲函数输入的应答,导出了形如正态概率分布函数式,计算简捷的固定床透过曲线的近似表达式,并且证明,该式能相当准确地逼近固定床各类模型的精确透过曲线,也能准确地预测床内浓度场或温度场随时间的变化.     

固定床内煤热解过程中的颗粒特性分析

本文在自建的小型固定床上研究了煤在固定床内热解的颗粒特性,考察了诸多因素（温度、热解时间以及粒径大小）对煤颗粒破碎特性的影响。     

基于半焦为过滤介质的颗粒床过滤器除尘性能分析

为解决粉煤热解工艺中干馏气含尘量较大及颗粒床过滤器滤料再生问题,在颗粒床过滤器除尘实验装置上比较了半焦和石英砂两种滤料的过滤性能,分别采用单因素和正交实验法,考察了表观气速、滤料厚度、滤料粒径和粉尘进料浓度对颗粒床除尘性能的影响。结果表明:多孔介质半焦对粉尘的过滤效率明显高于石英砂;随着过滤时间的延长,除尘效率均呈现先增大后减小的趋势;从过滤质量因子角度考虑,当表观气速为0.35 m/s,滤料厚度为150 mm,滤料粒径为0.83 mm～1.25 mm时,颗粒床过滤器具有较高的过滤性能;粉尘进料浓度增加,在过滤前期除尘效率随之增大,但在过滤后期高进料浓度下除尘效率下降的速率较快。各因素对颗粒床过滤器最大除尘效率影响程度由大到小依次为:表观气速、滤料厚度、滤料粒径、粉尘进料浓度。当表观气速为0.25 m/s,粉尘进料浓度为10 g/m~3,床层厚度为150 mm,滤料粒径为0.38 mm～0.83 mm,除尘效率最大,为99.20%。     

高温陶瓷过滤管性能退化建模及实时寿命预测

高温陶瓷过滤管由内部孔径较大的支撑体和外部孔径较小的过滤膜双层结构构成,在实际应用中,存在大量粒径较小的粉尘颗粒,会穿过过滤膜沉积到支撑体内部,脉冲反吹无法有效清除. 因支撑体内颗粒沉积及管壁外残余粉尘层不断压缩,使陶瓷过滤管渗透率不断下降,残余压降逐渐增加。本工作基于高温陶瓷过滤管壁内颗粒沉积特性及残余粉尘层压缩不可直接观测的特点,结合贝叶斯估计理论,利用过滤管运行期间采集的残余压降数据,提出一种基于状态空间模型的过滤管性能退化建模方法。该方法能融入最新采集到的残余压降数据,实时对模型参数进行更新,可对陶瓷过滤管的剩余寿命进行实时预测,同时对陶瓷过滤管剩余寿命的失效概率密度分布及陶瓷过滤管的退化状态变化率进行预测。对某高温试验装置及壳牌煤气化装置中的陶瓷过滤管残余压降分析表明,预测剩余寿命准确率随残余压降数据增加而逐渐增加,后期预测准确率高于95%,且陶瓷过滤管退化状态变化率逐渐变小,与陶瓷过滤管残余压降前期增加快后期增加慢的现象一致。     

固定床加压气化性能研究

分析平朔9~#煤的煤质特性,通过加压低温干馏试验和固定床加压气化试验,探索高灰熔点、高挥发分、弱黏结性气煤的煤气化适宜条件,并整理出相关性能参数,为工业应用提供基础数据。     

两性氧化物超微过滤及纳米过滤陶瓷膜的过滤性能与材料性能之间的关系

各类陶瓷膜在电解质溶液中的过滤性能试验表明：各种盐分的滤出率取决于溶液的pH值、盐的种类及其浓度。在过滤过程中，脉动电势与盐滤出率存在相关性，脉动电势是影响过滤材料表面电荷特性的相关参数。     

颗粒群的体积分维数对过滤性能的影响

从理论上证明了颗粒群的体积分维数的物理含义,结果表明颗粒群的体积分维数可定量描述颗粒群的粒度分布宽度,准确反映了颗粒群填充三维空间的能力,并通过试验研究了颗粒群的体积分维数对滤饼孔隙率及比阻的影响规律。     

固定床中丝状颗粒的传热传质特性

目前对于固定床中丝状填充颗粒传热传质特性的认识仍处于初始阶段。为了能够从颗粒尺度的微观层面揭示丝状颗粒与气体、颗粒与颗粒之间的热、质传递机理,建立了一种丝状颗粒传热传质数学模型,之后将离散单元法与计算流体力学相结合,对实验中较难获得的床层局部流动及传递信息进行了数值模拟,并着重分析比较了气流入口温度以及表观气速等关键因素对固定床中丝状颗粒温度和含水率变化的影响规律。通过模拟结果与实验数据的对比,验证了所建模型的可行性。研究结果表明:同一时刻,固定床中颗粒温度大体上是随着床层高度的增加而降低,含水率则是随着床层高度的增加而升高;气流入口温度对于固定床中丝状颗粒平均温度的提升起着主导作用,而颗粒的传质速度则受表观气速的影响更为明显。     

流化床与固定床耦合反应器中的颗粒磨损

在直径50mm的冷模流化床与固定床耦合反应器中,考察了活性炭颗粒在130～150℃及不同气速下的磨损情况,得到了不同气速下固定床中圆柱状颗粒的磨损率随时间的变化关系,同时分析了滞留在流化床、固定床及袋滤器中的细颗粒在不同气速下的粒径分布与质量分布.结果表明,颗粒在该耦合反应器中磨损严重,在0.212～0.424m/s气速下,固定床中颗粒质量损失可达3%～4%,流化床中颗粒平均粒径由200μm降至100μm以下.     

探针法测量微细颗粒固定床有效热导率

针对微小反应器内多孔介质涉及的复杂热质传递问题,设计并搭建热导率测试装置,经标定,测量误差控制在2.97%内,可重复性良好。利用探针法测量了微小反应器固定床内微细树脂颗粒有效热导率,对其随粒径、孔隙率、流速、有无离子交换等工况的变化进行了研究。结果表明:干燥状态下有效热导率随颗粒粒径与孔隙率的增大而减小,低流量(0.8mL/min、1.6mL/min、3.2mL/min)下有效热导率随粒径与孔隙率增大而增大,经交换离子处理前后有效热导率基本不变,说明探针法测量热导率的应用不受颗粒中离子变化和相关化学处理的影响。不同区域细沙和土壤的实验结果进一步验证了上述结论,表明探针法测量微细颗粒固定床有效热导率是一种可靠、有效的在线测量方法。     

过滤粉尘层净化氟化氢的优化分析

针对国内布袋除尘器（主要用于铝电解烟气净化）设计中的不足，分析了对该类布袋除尘器进行基础理论研究的必要性，提出包括流场优化、布袋长度对粉尘层影响、工艺参数对粉尘层厚度分布的影响及研究粉尘层吸附氟化氢性能4点研究思路，并在有些方面进行了初步实验研究，为工程设计和工艺操作提供理论参考依据。     

纤维过滤材料的发展及影响过滤性能的因素

随着纤维过滤材料的广泛应用,其过滤性能的影响因素是研究的重点.根据加工方式的不同,纤维过滤材料可以分为机织、针织、非织造和复合过滤材料.其中在气体过滤领域,非织造过滤材料的应用最为广泛.分析认为,纤维的细度、长度、卷曲数以及纤网的面密度和厚度均可影响非织造过滤材料的过滤性能,并对纤维的表面形态对过滤效果的影响进行了详细...     

甲烷化反应器固定床层化学反应CFX模拟

针对煤制天然气甲烷化流程中的关键设备甲烷化第一反应器设备复杂强放热反应工艺条件,本文利用ANSYS CFX软件建立固定床层的多孔介质化学反应模型,按照达西定律并采用k?ε和k?ω双方程模型对固定床层复杂湍流流动、传热过程及反应过程,进行了跟踪模拟,得到了其多种气体组分温度分布,速度分布,压力分布及其组分浓度分布。研究结果表明ANSYS CFX软件在分析多孔介质化学反应模型方面的可行性,并为反应器的热力耦合分析、传热规律及反应器结构关系的研究及甲烷化反应器装置国产化开发奠定了坚实的基础,还为工厂设备维护、改造以及温度、流量控制提供了更多的理论指导。