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多股气—固多相流在流化床中的混合研究

作　者: 杨阿三
导　师: 陈甘棠；王樟茂
学　校: 浙江大学
专　业: 化学工程
关键词: 细颗粒流化床博士学位论文停留时间分布粗颗粒浙江大学浓度分布流化气速进样量平均停留时间
分类号: TQ021
类　型: 博士论文
年　份: 1995年
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内容摘要

本文对流化床中同类物料的固体混合及异类物料的固体混合分级分别进行了综述。对混合分级机理、混合分率的影响因素及数学模型等均作了较为详细的论述。本文对粗颗粒流化床中固体混合的测试方法进行了初步的研究。光纤法能用于定性测定细颗粒在稀相区的浓度和细颗粒在密相区的停留时间分布，信号较为稳定，但定量有一定困难。不同颜色的颗粒对光信号具有不同的反射效果，用光纤探头测试密相区细颗粒的浓度在理论上是可行的，但信号的处理和定量是一大难点。实验测定了细颗粒在粗颗粒流化床中的停留时间分布（RTD），考察了流化气速、静床高度、进样位置和进样量等因素对RTD的影响。细颗粒容易吸附在粗颗粒的表面，而且细颗粒间能相互聚集成团，因而细颗粒的停留时间要远大于气体停留时间，而且分布较宽，拖尾严重。气速对RTD的影响很大，在低气速时尤为显著，气速增大细颗粒停留时间减小。静床高度增加，停留时间不呈单调增加，而在某一静床高下停留时间最小。进样量增加，停留时间减小。而进样位置对RTD的影响不大。根据细颗粒的吸附机理提出了一个理论模型，此模型能较好地解释实验现象。为了简化计算，用两个并联全混釜来模拟细颗粒在密相区的停留时间分布，用一平推流来模拟稀相区和分离下降区的停留时间分布，此模型能较好地模拟实验数据。并得到了密相区细颗粒的平均停留时间与气速的关联式。 t=32.75（u-1.80u_t）^-1.08 为了研究细颗粒在粗颗粒流化床中的混合分散特性，分别对定态条件下的细颗粒浓度分布和动态条件下的细颗粒浓度分布及其动态变化过程进行了实验测定和理论研究。在定态条件下，细颗粒的浓度分布受流化气速和细颗粒的平均质量分率影响很大，气速越高，平均质量分率越大，细颗粒的浓度分布越均匀。而循环进样位置

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
目录  9-12
1 绪论  12-17
  1.1 流态化技术的应用及发展历史  12-13
  1.2 课题来源  13-14
  1.3 本课题研究内容  14-15
  1.4 本课题的目的与意义  15-17
2 文献综述  17-51
  2.1 流化床中固体混合研究的简要历史  17
  2.2 同类物料的混合  17-28
    2.2.1 混合机理  17-19
    2.2.2 混合的影响因素  19-21
    2.2.3 数学模型  21-27
    2.2.4 流体力学方法  27-28
  2.3 异类物料的混合与分级  28-49
    2.3.1 相的区分  29
    2.3.2 混合分级机理  29-31
    2.3.3 分级方式及其表示方法  31-33
    2.3.4 初始流化速度  33-34
    2.3.5 混合分级的影响因素  34-35
    2.3.6 数学模型  35-49
  2.4 存在的问题及研究方向  49-51
    2.4.1 存在问题  49
    2.4.2 研究方向  49-51
3 流化床中固体颗粒混合测试方法的研究  51-60
  3.1 前言  51-53
  3.2 光纤法  53-58
    3.2.1 光纤法的主要原理  53-54
    3.2.2 光纤法测定细颗粒的RTD  54-55
    3.2.3 光纤法测定流化床中的固体混合  55-58
  3.3 结论与今后的工作  58-60
4 细颗粒在粗颗粒流化床中的停留时间分布  60-81
  4.1 引言  60-61
  4.2 实验准备工作  61-64
    4.2.1 实验系统的准备  61-63
    4.2.2 实验装置  63
    4.2.3 最小流化速度的测定  63-64
  4.3 数学模型  64-71
    4.3.1 理论模型  64-67
    4.3.2 简化模型  67-69
    4.3.3 模型计算  69-71
  4.4 实验部分  71-73
    4.4.1 实验流程  71-72
    4.4.2 实验方法  72
    4.4.3 实验数据的预处理  72-73
  4.5 结果与讨论  73-79
    4.5.1 实验结果与讨论  73-76
    4.5.2 模拟计算与讨论  76-79
  4.6 结论与展望  79-81
    4.6.1 结论  79-80
    4.6.2 展望  80-81
5 细颗粒在粗颗粒流化床中的纵向混合研究  81-100
  5.1 引言  81-82
  5.2 数学模型  82-89
    5.2.1 模型假设  82
    5.2.2 模型建立  82-84
    5.2.3 模型参数的确定  84-88
    5.2.4 模型计算方法  88-89
  5.3 实验装置与方法  89-91
    5.3.1 细颗粒浓度的测定  89-90
    5.3.2 细颗粒循环速率的测定  90-91
  5.4 结果与讨论  91-98
    5.4.1 实验结果与讨论  91-93
    5.4.2 混合分级的定量  93-95
    5.4.3 模型计算与讨论  95-97
    5.4.4 模型在大床中的应用  97-98
  5.6 结论  98-100
6 细颗粒在粗颗粒流化床中的动态混合研究  100-112
  6.1 引言  100-101
  6.2 实验  101
    6.2.1 实验装置及流程  101
    6.2.2 实验方法  101
  6.3 数学模型  101-105
    6.3.1 模型建立  102-103
    6.3.2 模型参数的确定  103-104
    6.3.3 模型计算方法  104-105
  6.4 结果与讨论  105-111
  6.5 结论  111-112
7 结论  112-115
符号说明  115-118
参考文献  118-123
致谢  123-124
附录1  124-133
附录2  133-141
附录3  141-143

多股气—固多相流在流化床中的混合研究

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