【正文】 [M]. 安徽科學技術出版社 .1983:10.內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 22 謝 辭 本論文是在賈相如老師的悉心指導之下完成的。 中考滿分作文 中考網 中考資源網 上海中考網 北京中考網 中考優(yōu)秀作文 中考語文試卷 中考英語試卷 中考數學試卷 中 高考英語試卷 考試卷及答案 高考語文試卷 成人高考試卷 2021 高考試卷 江蘇高考試卷 2021 高考語文試卷 考試百科網站以考試資訊為核心，提供最新最快最全面的考試資訊，包括報考指南、模擬試題、歷年真題、經驗技巧等信息。同時，還與眾多知名培訓機構達成了合作關系。在賈老師的指導之下，我對流化床的認識和理解得到了拓展，初步掌握了進行設計的方法。 本設計在介紹流化床原理、布風板構成的基礎上設計一個小型流化床布風板。通過所取得的風帽個數和小孔流速可以得出本設計的氣體流量，可以計算出 其 水力半徑為， 由以上的公式也可以 取 得風道的長度，在此不做詳細的計算 。 本設計的風室選擇類似于等壓風室。 在本設計中在我們已經確定小風帽的個數為 6 個，那么在布風板上的布置情況如圖 33 所示，這里要求分布均勻， 并且每一個小孔的直徑是 d=6mm， 每個小孔的圓心分布在直徑為 25mm 的圓上。流態(tài)化操作時應該使得氣體流化速度小于或者等于此沉降速度，以防止被帶出，那么這個速度為終端速度，亦即自由沉降速度 [20]。而設計的布風裝置運行溫度是在 800～ 1300℃ ， 本設計的 流化介質為空氣，由于床料石英砂的動力粘度隨著溫度的升高而減少所以只要在常溫下能夠流化的最小速度，在高溫下也可以流化。當小孔氣速高時，氣流對底部顆粒 的沖擊強烈，這對于增加顆粒在床內的擾動有好處，使床層底部的大顆粒容易吹起來，實現穩(wěn)定擾動。但是風帽小孔的風速太大的話，風帽阻力就會增加，所需的風機壓頭增大，將要增加電能的消耗?？梢砸慌呕螂p排均勻布置，小孔中心線成水平，也可向下傾斜 15 度，以利于風帽間粗顆粒床料的擾動。 流化不均將加劇局部漏渣、增加床層局部 結焦的危險、 升高局部上升流速加大床料量， 加重分離器分離壓力與回料器負擔。 布風板的選擇 這里設計的是小型的實驗室流化床布風板，所以只需采用平板型的布風板就可以滿足實驗要求，在其上開孔安裝風帽或者噴嘴的布風裝置即可，如圖 31。 (3).保證各方面的密封良好，以使固體顆粒落入風箱的量最少。另外，罩體水平方向開孔且孔徑較大，不易被顆粒堵塞。 圖 22 常見風帽的示意圖 [8] 如下為幾種典型的風帽以及它們各自的優(yōu)缺點 [9]： (1)蘑菇形風帽。研究布風板阻力特性時，需要在風帽的阻力特性的基礎上，考慮布風板上的風帽布置，包括風帽數量、風帽的布置方式等因素。例如帕埃爾迫伐公司采用的彎管型的噴嘴，該類型的布風裝置具有防止固體顆粒落入風室和易于清理的優(yōu)點。 因此，在流化床大型化發(fā)展、床 體 面積相應增大的情況下，如何經濟地實現均勻布風、保證床料的均勻流化并避免漏渣等現象，是布風裝置設計中需解決的首要問題。 圖 21 典型的風帽式布風裝置 ，但又需要一定的阻力。由于采用 “V”字型布風板，大塊、不易燃燒的物料，由于重力作用，很快沉積在布風板上，實現大塊物料的快速排除，穩(wěn)定爐內工況。許多文獻中都有關于具體形式的詳細介紹，在 這 我們只是稍稍的了解一下。其設計得是否合理，直接影響到床體的性能與出力。通常的流化床的基本裝置有以下幾部分組成 [3]： ① 氣體分布裝置（一般是氣 固流化床）； ② 床內構件，例如擋板、換熱器、攪動機械等； ③ 氣 固分離裝置，可以設置在床內或者是床出口以外，使固體物料重新回到床內。我國人均耕地和世界上平均值相比落后很多。發(fā)展流化床燃燒技術，因地制宜利用這些劣質燃料無疑有十分重要的意義。煤產量的 70%用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐以及窯爐。例如城市固體垃圾的焚燒、熱解細煤泥等。以及百菌清等多種農藥的生產也是用到流化床催化反應器。 流態(tài)化技術還應用于鐵礦石的直接還原、貧鐵礦的磁化焙燒、有色金屬的氯化、氟化焙燒、礦物及焙燒的 流態(tài)化 浸取和浸取液從礦物表面及空隙中的 洗 滌等都是 流態(tài)化 工業(yè)過程。流速較低時，顆粒靜止不動，流體只在顆粒之間的縫隙中通過。工業(yè)上流態(tài)化技術的內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 3 應用比較廣泛，不論是物理的或是化學的過程，不論是催 化 的或是非催化的過程，也不論是常壓的或是非常壓放熱過程都有應用。 （ 5）由于顆粒運動的情況近于完全混合，因此在有顆粒連續(xù)進出的裝置中，顆粒的停留時間有較寬的分布。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 2 第一章 流化 床 固體流態(tài)化技術作為一門基礎技術已經滲透到國門經濟的許多部門，在化工、冶金、石油加工、能源、輕工、生化、機械、環(huán)保等領域中得到了非常廣泛的應用。但當流化床技術應用于固體廢棄物混燒技術時，對床內大顆粒等雜物的排放較為困難。本課題在分析流化床的原理、流化床布風板的作用、流化床燃燒技術的優(yōu)點以及流化床工業(yè)應用的基礎上，設計了一個小型流化 床流化床布風板。 本設計主要是進行一個小型流化床反應器布風板的設計，并對流化床原理及其工業(yè)應用做了初步的介紹。通過一些公式完成設計的必要步驟。風帽的常用類型有很多種，例如蘑菇型風帽、 P 型定向風帽、箭型風帽、 S 型豬尾巴風帽、鐘罩型風帽、內嵌逆流柱型風帽等。本文主要是設計一個小型的實驗裝置上安裝的布風 板，因此選擇結構簡單的水平布置的布風板就可以滿足需求。這就使得對固體進行連續(xù)加工成為可能。 （ 8）因使用的顆粒尺寸小而且具有大的比表面積，有利于液 固兩相的傳遞。床料以布風板為支撐，流化氣體通過布風板對床料、燃料產生向上的推動力，形成流化狀態(tài)。顆粒床層靜止狀態(tài)轉變?yōu)榱鲬B(tài)化時最低速度，稱為臨界流化速度。其他如煤的流化 、 干餾、氣化，煤的氣 液 固三相反應器直接加氫液化，粉狀頁巖的干餾等，都是重要的流態(tài)化能源轉化技術。 工程 中的應用 流態(tài)化技術已開始被引入環(huán)境工程 領域，如采用流態(tài)化電極處理含重金屬廢水以回收中金屬，多層流化吸附裝置回收環(huán)境中的濃度有機物質， 流 化焚燒爐處理工業(yè)廢氣、廢液、廢渣和城市垃圾等。尤其是作為先進的清潔燃燒方式，其大型化以后，具有很好的市場競爭優(yōu)勢。 二、利用劣質燃料 中國煤炭資源的分布和質量差異隨地區(qū)變化大。典型的循環(huán)流化床鍋爐達到 90%脫硫效率時，所需的脫硫劑化學當量比僅為 ～ ， NOx排放為 50～ 150ppm（ Hiltunen等 ， 1988）或者 20～ 150mg/MJ[5]。 流化床 的主要部件 概述 流化床鍋爐以其燃料適應性廣，燃燒效率高，氮氧化物排放低，負荷調節(jié)比大和負荷調節(jié)快等突出優(yōu)點越來越被發(fā)電行業(yè)所接受。 床體 床體即盛放固體物料的空間， 也就是所謂的 “床 ”。在運行過程中爐渣定期的從排渣管排出。但在實際工業(yè)應用中，因為床層較高，為了減少壓頭損失，布風板的壓降有時設計在全床壓降的 5%左右 [3]。目前在我國流化床使用最廣泛的是風帽式布風裝置。漏渣指的是爐膛內部布風板上的床料通過布風板漏進風室，造成風室內部堆積床料。 布風板 布風板是流化床的一個重要的部件，床料在其上進行流化，流化氣體需要通過布風裝置才能使得流化床的運行得以進行，所以它決定著流化床運行質量的好壞。即當爐內某處出現溝流時，由于溝流處的流動阻力很小，大量的氣流會從溝流處短路穿過床層，若布風板具有一定的阻力，則會隨氣流增大，溝流處布風板阻力急劇上升，從而阻止更多氣流從溝流處短路并最終導致溝流現象消失。而風帽作為布風板上最重要的部分，其結構、尺寸以及在布風板上的布置方式等，直接影響到流化床的運行情況 。 (2)S 形風帽。鐘罩式風帽已經出現了很多變形 ，如逆流式、內嵌式（上圖 f 所示）等 。 這里設計的流化床裝置一般都是在高溫條件下運行的，所以布風板的 特性需要有抗高溫的要求，那么本設計的布風板是采用法蘭悶板布風板，要充分考慮到制作過程中的誤差會使事先留出的間隙完全消失。選擇的材料是 1 18 9Cr Ni Ti [11],是奧氏體不銹鋼中應用中最廣泛的鋼號。但阻力過小，又將導致布風板上方的密相區(qū)流化不均，造成嚴重的漏床料并影響密相區(qū)的擾動過程。此外，由于風帽內部結構簡單，而且阻力特性受小孔風速影響較大，低風速下阻力較低，容易發(fā)生漏渣現象，所以這種風帽在大型流化床鍋爐上的使用也越來越少。并且選擇小孔速度時候和密度也有關系，密度低的取下限，密度高的取上限。 已知流化速度 u=～ /ms，爐膛采用直徑標準為 48 4mm?? [17]的鋼管。 可以查到在常溫下空氣的動力粘度 61 8 .0 8 1 0 P a s? ?? ? ?， 以及在常溫下的空氣密度 31 .2 0 5 /f kg m? ? [18]。在一個以 25mm 為半徑的圓上均勻的分布， 8 個小孔在風帽上的分布為兩層，每層有 4 個小孔，這 4 個小孔處于同一水平高度，均勻的分布在風帽的圓周上，這是蘑菇型風帽的特征之一。流化床鍋爐一般采用如 下 圖 34 所示的 “ 等壓風室 ” 布置方式。氣流通過風道時，必然因與風道壁面的摩擦、氣流的轉向及風道的截面變化等帶來一系列的壓降。它布置在風室的中央，在 冷渣管 上需要安置一個閥門，使得灰渣從中定期的排出，這里選擇一個球閥 [22]，結構如圖 35 所示，這種結構特點是可根據手柄上感覺 到 的摩擦力， 來 調整球體端部的自由度。對風帽小孔流速、小孔直徑的選擇做了分析，推薦了比較合適的選取范圍。在繪圖的過程中，我的同學高永紅 給予了很多的幫助，在此表示感