多股气—固多相流在流化床中的混合研究

【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