声场高温流化床流化特性

在内径50 mm、高1000 mm的声场高温鼓泡流化床中,研究Geldart A, B两类颗粒的流化特性,考察了床层温度、声波频率及声压级对流化床最小流化速度的影响. 结果表明,引入声场后,颗粒的最小流化速度随温度升高而下降;固定温度及频率,最小流化速度随声压级增大而减小;固定声压级与温度,颗粒最小流化速度随声波频率增大先减小后增大,存在一个最佳频率范围. 对床内压力波动信号进行分析,得出声场影响高温流化床流化质量的判据：当声压大于110 dB、频率在100~200 Hz范围内时压力波动偏差与最小流化速度值最小.     

声场流化床A类颗粒浓度分布研究

在内径140 mm,高1 600 mm的鼓泡流化床中,以流化催化裂化(FCC)颗粒为流化介质,采用光导纤维探针测定不同轴/径向位置的颗粒浓度分布.考察了操作气速和外加声场对密相区颗粒浓度的影响.结果表明,鼓泡床密相区颗粒浓度沿轴向逐渐减小,沿径向呈抛物线分布.声场的引入可以降低颗粒起始流化速度:声压级越大,起始流化速度越小:固定声压频率在150 Hz时颗粒起始流化速度最小.1随着声压强度的增大,床层中心区和上部密相区颗粒浓度增大.固定声压级,频率在100～400 Hz颗粒浓度较大,频率低于100 Hz或高于400 Hz时,声波的作用效果减弱.     

微小流化床流化特性分析

在内径4.3, 5.5, 10.5, 15.5, 20.5和25.5 mm的6个气固微小流化床中,考察了石英砂和不同粒径的催化裂化催化剂的流化特性. 研究了流化床尺寸、颗粒及流化介质物性对微小流化床床层压降及最小流化速度的影响. 结果表明,不同颗粒及流化介质的微小流化床床层压降实验值均小于计算值. 传统的压降关联式不能直接用于微小流化床. 其最小流化速度随床径减小呈指数增大,在高径比1:1~3:1范围内,最小流化速度随料高增大近似呈线性增大,其增大速度随床径增大而变缓. 基于实验数据得出了微小流化床最小流化速度的关联式.     

A类颗粒在声场流化床中的流化特性

在内径为120mm的半圆柱形声场流化床中,以平均粒径55μm的玻璃珠作为流化介质,考察了声压级和声波频率对玻璃珠在声场流化床中流化特性的影响。结果表明:声波的引入可以显著降低玻璃珠的临界流化速度。声波频率一定时,临界流化速度随声压的增大而减小;声压一定时,临界流化速度在声波频率为80Hz左后时达到最小值,低于或高于此值,声波作用效果均减弱。     

纳米TiO_2颗粒在声场导向管喷动流化床中的流化特性

在内径120 mm的半圆柱型声场导向管喷动流化床中,以平均粒径290 nm的TiO_2颗粒为原料,高速空气射流为喷动气,考察了操作条件、声参数(频率和声压)对纳米颗粒在声场导向管喷流床中的流态化特性的影响。结果表明:声波可以有效抑制沟流,改善环隙流化质量,防止射流旁路,从而促使粉体稳定循环,加快循环速率;同时声波可以显著地降低纳米TiO_2颗粒的最小喷动速度,声波频率一定时,最小喷动速度随声压的增加而减小;声压一定时,最小喷动速度在声波频率为80 Hz时达到最小值,低于或者高于80 Hz,最小喷动速度都会增大。     

超细颗粒在声场流化床中的流化特性

在内径为130mm的声场流化床中,以原生纳米级SiO2超细颗粒为物料,在声压水平为0～140dB、声波频率为0～500Hz范围内系统地考察了声波对超细颗粒流化特性的影响。结果表明：当声波频率为100～150Hz、声压大于130dB时,声波可以有效地消除节涌、抑制沟流、降低临界流化速度,显著地改善纳米SiO2颗粒的流化质量。在频率一定的情况下,声压越高,超细颗粒的临界流化速度越低,流化质量越好。当频率低于100Hz或高于150Hz时,随着频率的进一步降低或增加,超细颗粒的临界流化速度都增大,甚至又出现节涌和沟流。声波的效果减弱甚至消失。     

PVC类废塑料在冷态流化床中流化行为的研究

在Φ50 mm×800 mm圆柱体的冷态流化床反应器中,对PVC类废塑料、石英砂及其混合物的流化特性进行了研究。研究了PVC颗粒粒径与混合物料中PVC质量分数对混合物料的流化特性的影响规律,得到指导热态实验的关键参数。实验结果表明,PVC颗粒粒径与混合物料中PVC质量分数会影响混合物料的最小流化速度,也影响PVC颗粒与石英砂混合的均匀度。混合物料中PVC的质量分数越小,其最小流化速度就越小,混合物料也越容易实现充分混合;PVC颗粒为Geldart B类颗粒,但由于形状不规则,黏性力大,塌落特性明显,流化性能较差,显示出C类颗粒的流化特性,同时实际的最小流化速度要大于理论最小流化速度。PVC与石英砂混合物料冷态流化行为的研究结果为热态流化床降解PVC颗粒提供了基础数据和实践依据。     

双组分颗粒声场流态化的实验研究

在内径为56 mm的玻璃声场流化床中,以5~10 nm未改性和有机改性的SiO2为实验物料主体颗粒,Fe3O4(粒径小于0.053 mm)为客体颗粒,在声压级为90~105 dB时系统考察了声场频率、声场强度和主客体颗粒不同配比关系对超细颗粒流化行为和聚团尺寸的影响。结果表明,当声场频率处于50 Hz,声压级大于100 dB时,声波可以有效地消除节涌、抑制沟流、降低临界流化速度,减小聚团尺寸,显著改善超细颗粒的流化质量。声场频率一定,声场强度越大,颗粒团聚体的直径越小。客体颗粒的添加比例存在一适宜范围。     

污泥颗粒与河砂混合流化特性的实验研究

在内径f105 mm、高800 mm的冷态流化床实验装置上进行了污泥颗粒与河砂混合流化特性的实验研究,获得了污泥颗粒水分、污泥颗粒与河砂的质量比对混合物料的流化特性的影响规律. 实验结果表明,污泥颗粒的水分、污泥颗粒与河砂的质量比会影响混合物料的最小流化速度,也影响污泥颗粒与河砂混合的均匀程度. 污泥颗粒的质量比越大,混合物料的最小流化速度越大;污泥颗粒的水分含量越高,混合物料的最小流化速度也越大;污泥颗粒与河砂的质量比越接近1:1,越容易实现充分混合. 在对实验数据进行分析处理的基础上,提出了污泥颗粒与河砂混合物料的最小流化速度经验方程,为流化床污泥颗粒干燥工艺提供基础数据和设计依据.     

声场流化床中超细颗粒聚团受力与尺寸

在内径40 mm的流化床中,采用平均粒径为7.4 mm的超细铁矿颗粒进行声场流态化实验. 结果显示,聚团尺寸随声压级增大逐渐减小,在固定声压级的条件下存在最优声波频率,本实验为130 Hz. 由铁矿颗粒声场流态化中聚团受力分析提出聚团受力平衡模型,当促进聚团破碎的力和促进聚团形成的力相等时,计算出一定频率不同声压级下的聚团尺寸,在频率130 Hz、声压120.5 db下,根据模型计算得到的聚团直径为384 mm,而通过最小流化速度计算值为367 mm,二者较接近.