机械振动对纳米颗粒聚团流化的影响

在常温常压下,通过测定SiO_2,Al_2O_3和TiO_2三种不同纳米颗粒的床层压降和床层膨胀曲线的方法,研究机械振动对纳米颗粒流态化的影响。结果表明:在振动条件下纳米颗粒临界流化速度和床层膨胀比略低,且床层压降和床层膨胀曲线较平稳,纳米颗粒流化滞后现象减弱。在恒定振频条件下,振幅越大纳米颗粒流化效果越好。在恒定振幅条件下,振频对纳米颗粒流化行为的影响呈现两种趋势,较低振频下随振频的增加流化效果变好。当超过某一定值时,继续增大振频流化效果反而变差。     

超细颗粒聚团流化的临界流化速度

在内径50 mm的流化床实验台上,测量SiO₂、Al₂O₃和TiO₂ 3种超细颗粒原生粒径从30 nm增加到5 μm的临界流化速度（U_mf）,并以Geldart A类颗粒（粒径45 μm）为参照。结果表明：3种超细颗粒的U_mf随粒径的变化规律一致,随原生粒径从30 nm增加到5 μm,U_mf逐渐增大;当颗粒粒径增加到45 μm,U_mf大幅度减小,其与原生粒径为30和200 nm时接近。对于不同材料,U_mf由大至小的顺序依次为TiO₂、Al₂O₃、SiO₂。粉体安息角测量表明：对于同种材料颗粒,原生粒径对超细颗粒的U_mf和安息角的影响规律一致,即5 μm超细颗粒的安息角最大。聚团尺寸模型计算表明：稳定流化时,聚团尺寸随原生粒径的变化趋势以及随不同材料的变化趋势均与U_mf的变化趋势一致。研究结果为超细颗粒流化临界速度预测研究奠定了基础。     

纳米颗粒的流化特征及滞后现象研究

为研究纳米颗粒的流化特征以及滞后现象,通过实验考察SiO_2、Al_2O_3和TiO_2纳米颗粒的流化行为,详细比较了在纳米颗粒流化过程中正向和反向的流化状态及床层压降之间的差异.结果表明:在稳定流化状态下,3种纳米颗粒的床层压降和流化状态有所差异,SiO_2表现为聚团散式流态化,Al_2O_3和TiO_2表现为聚团鼓泡流态化;3种纳米颗粒的正向流化均出现了显著滞后,在正向流化过程中床层压降和膨胀高度波动较大,而反向流化时相对平稳;通过设计"正-反-正"流化实验,发现二次正向流化曲线与反向流化曲线几乎重合,没有出现滞后现象,说明初始床层纳米颗粒的堆积结构和内聚力是引起流化滞后的原因.