射流流化床内流体力学行为的模拟研究

以流化床应用为代表的气固流动系统是许多化工过程中的重要组成部分 ,CFD( computational fluid dynamics)方法能够为其优化设计和放大提供所需要的信息 .本文采用双欧拉模型 ,与 Gidaspow等的实验结果进行了对比 ,模拟了二维射流流化床内气泡的形成规律 ,得到了带锥型分布器的流化床内瞬时空隙率和气固相速度分布等流体力学参数 .对锥型分布器流化床的实验结果表明 ,模拟得到的气泡的形状与实验现象相接近 .     

多段分级转化流化床提升管速度场的研究

针对流化床煤气化过程中需要长气固接触时间和高固体浓度,开发了耦合灰熔聚流化床和提升管的多段分级转化流化床。为了研究多段分级转化流化床提升管中局部颗粒速度的径向、轴向分布,在不同的操作条件下,采用PV-6型颗粒速度测量仪在冷态实验装置中系统测定提升管内局部颗粒速度。实验结果表明:提升管中任何径向、轴向位置的颗粒速度随着操作气速的增大而增大,随循环量的增加而减小。操作条件对中心区颗粒速度变化的影响明显高于边壁区。颗粒的加速首先发生在提升管中心区域,然后向边壁区域扩展。颗粒速度径向分布的不均匀性沿轴向逐渐增大,并且受操作气速影响比较大。     

流化床射流区域颗粒浓度分布的实验研究

为了掌握操作条件对流化床射流区域颗粒浓度分布的影响,应用光纤颗粒浓度测量系统,对直径为1 m的半圆射流流化床射流区域颗粒浓度分布进行了考察,以聚苯乙烯颗粒为物料研究了不同操作状况(环管气速,射流气速和分布板气速)对流化床射流区域时均颗粒浓度分布的影响,分析了不同操作工况下颗粒浓度分布变化的规律.结果表明:在3种气速共同作用下射流区域颗粒浓度在径向上逐渐增大,在轴向上随着气泡的逐渐增大到崩塌其颗粒时均浓度逐渐降低.由于射流气速增加导致射流深度增加,继而固体颗粒的循环速率增大,射流区颗粒的体积浓度随射流气速的增加先降低后增大.随着分布板气速的增加射流区域时均颗粒浓度增大,环管气速增加其射流区颗粒浓度逐渐降低.     

热解和气化过程中焦油裂解的研究

介绍了在热解、气化过程中关于焦油裂解的研究,讨论了温度、压力、气氛、停留时间和加热速率对焦油裂解的影响．同时讨论了氧化钙对焦油裂解的影响,并对不同催化剂的催化剂活性进行了比较．     

宽筛分颗粒在立管中的移动床流动

在直径φ７０ｍｍ,长４８００ｍｍ的立管中,测定了宽筛分颗粒煤的移动床流动及料封能力,用Ｙｏｏｎ和Ｋｕｎｉｉ修正的移动床厄汞方程,对宽筛分颗粒在立管中的流动进行了计算,计算结果与试验结果相一致,试验中发现,只要知道宽筛分颗粒的分级速度,便可用Ｙｏｏｎ和Ｋｕｎｉｉ修正的厄贡方程计算出宽筛分颗粒的料封能力。     

耦合流化床提升管流动结构及边壁层厚度的研究

在射流流化床与提升管耦合的多段分级转化流化床冷态实验装置上,采用压力传感器和PV-6型颗粒速度测量仪,对提升管流动结构和边壁层厚度进行了系统研究。结果表明,一定的操作气速下,固体循环量增加使提升管中气固流动状态从稀相气力输送过渡到快速流态化区域。当提升管处于快速流态化区域时,一定固体循环量下,表观气速增加使提升管轴向各个位置的边壁层厚度减小;一定气速下,固体循环量增加使提升管各个截面的边壁层厚度增加,且低气速时提升管各个截面的边壁层厚度随固体循环量增加的程度明显高于高气速时。拟合得到了边壁层厚度与截面平均固体浓度的关系式,较好地预测了快速流态化区域内边壁层厚度随截面平均固体浓度的变化关系,该表达式的计算值和实验值吻合较好。     

灰熔聚流化床粉煤气化技术加压大型化研发新进展

灰熔聚流化床粉煤气化技术历经20余年的研发和工程化放大,低压气化技术已日趋成熟,并用于氮肥企业原料气改造和新建甲醇合成厂。该气化技术可使用不同灰含量和灰熔融性温度的煤,过程效率也较高,符合我国资源特点。为此在山西省发展和改革委员会的支持下,中科院山西煤化所和山西晋煤集团合作成立的“山西省粉煤气化工程研究中心”正在建设3.0MPa加压灰熔聚流化床粉煤气化中试平台,2006年年底已建成,预计于2007年3月进行加压气化试验,2007年完成加压灰熔聚流化床煤气化工业装置设计软件包的编制,形成具有我国自主知识产权、适应中国煤炭特点的大规模加压灰熔聚流化床粉煤气化技术。本文介绍了灰熔聚流化床粉煤气化过程,指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向,并对加压灰熔聚气化中试技术进行了简介。     

丙酮存在下 St-BA-HEA体系的无皂乳液聚合

在苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸-2-羟乙酯组成的元皂乳液聚合体系中,加入助溶剂丙酮,研究了丙酮及一些聚合条件对聚合速率、乳胶粒的粒径及分散的性的影响。实验结果表明,加入助溶剂丙酮可以加快聚合速率,减小乳胶粒的粒径并使粒径分布加宽。     

气固流化床中倾斜分布板上射流深度的研究

在二维流化床中,用摄像法研究了锥形分布板上射流。实验中发现,锥形分布板上射流可分为I类射流和II类射流,60°分布板上射流都是I类射流,45°分布板上观察到了II类射流,随着条件的变化射流类型也发生了改变。射流的类型与分布板角度、孔速、颗粒性质、孔的位置有关。相同气速下,0°(水平)分布板上的射流深度要大于45°和60°分布板。床层高度对射流深度的影响可以忽略。对实验数据进行拟合得到了锥形分布板上单孔射流深度关联式。