顆粒在流體中的運動-文庫吧資料
2025-05-21 14:08本頁面
【正文】 行氣固兩相的物理和化學加工 (顆粒干燥 、 表面包裹 、 氣固反應等 )。 煙道器再生器主風機進料油預熱器提升管反應器吹出用水蒸氣裂解產(chǎn)物反應器內(nèi)的旋風分離器氣力輸送 (Pneumatic transport) 氣力輸送： 在密閉的管道中借用氣體 (最常用的是空氣 )動力使固體顆粒懸浮并進行輸送 。 例：流態(tài)化催化裂化裝置： 原料油高溫氣化后與催化劑顆粒在提升管內(nèi)形成高速并流向上的稀相輸送 ， 5～ 7秒即可完成原料油的催化裂解反應 。 廣義流態(tài)化體系 對高流化數(shù) (數(shù)百 )下的操作 ， 可在床頂設置旋風分離器將隨氣流帶出的顆粒 (ut u)回收并返回床內(nèi) 。 超過這一高度后顆粒將被帶出 。 聚式流化床膨脹比是一個較難確定的參數(shù) 。 聚式與散式流態(tài)化的判斷 氣 固流態(tài)化與液 固流態(tài)化并不是區(qū)分聚式與散式流態(tài)化的唯一依據(jù) ， 在一定的條件下氣 固床可以呈現(xiàn)散式流態(tài)化 (密度小的顆粒在高壓氣體中流化 )或者液 固床呈現(xiàn)聚式流態(tài)化(重金屬顆粒在水中流化 )行為 。 又稱鼓泡流態(tài)化 。 聚式流態(tài)化 （ Aggregative fluidization） ： 特征： 顆粒分布不均勻 ， 床層呈現(xiàn)兩相結(jié)構 。 散式流態(tài)化是較理想的流化狀態(tài) 。 寬分布粒度： 寬分布粒度的細顆?？商岣叽矊拥木潭?。 大高徑比床層 大直徑床層 改善聚式流化質(zhì)量的措施 氣體 氣體氣體氣體分布板： 高阻分布板 (10%Δpb， 且 ) 可使氣體初始分布均勻 ， 以抑制氣泡的生成和溝流的發(fā)生 。 溝流： 大量氣體經(jīng)過局部截面通過床層 ， 其余部分仍為固定床而未流化 (“ 死床 ” )。 則 流化床主要特性及流化類型 充分流態(tài)化的床層表現(xiàn)出類似于液體的性質(zhì)： ( c ) ( d )( a ) ( b )? pL( e )u u u u u u?密度比床層平均密度 ?m 小的物體可以浮在床面上 ?床面保持水平 ?服從流體靜力學 ， 即高差為 L 的兩截面的壓差 ΔP =?mgL ?顆粒具有與液體類似的流動性 ， 可以從器壁的小孔噴出 ?聯(lián)通的流化床能自行調(diào)整床層上表面使之在同一水平面上 不正常的流化現(xiàn)象 起伏Sl o g ulog ?pBl o g ulog ?pbbWAp??正常值騰涌 (Slugging)： 顆粒層被氣泡分成幾段并像活塞一樣被推動上升 ， 在頂部破裂后顆?；芈?。 最好以實驗測定為準 。 初始流化時 ， 床層內(nèi)顆粒群 （ 注意不是單顆粒 ） 所受的曳力 、浮力與重力相平衡 ， 即流體通過床層的阻力 Δpb 等于單位床層面積上顆粒所受的重力與浮力之差 因該狀態(tài)下床層壓降也符合歐根方程 ， 將其與上式聯(lián)立并用（ ?AdeV） 代替 dea， 可得 ? ? ? ?1 mfmf pbpgL ??? ????? ?? ?? ? ? ? ? ?2 22 3311 1150 mfmfmf mf pmf e vAevmf Aguudd?? ???? ??????? ????臨界流化速度 當 deV 較大 ， umf 對應的 Rep＞ 1000 時 ， 左側(cè)第一項可忽略 ， 注意： 計算 umf 的準確程度及可靠范圍取決于關聯(lián)式本身 。 流態(tài)化過程及流化床操作范圍 ubp?0LuAB C DEA BCDE床高l o g ulog?p bmfutumfL鼓泡床( 聚式)膨脹床( 散式)氣泡相乳化相F流態(tài)化過程床層壓降及床高變化曲線 初始流態(tài)化： 臨界流化速度 umf 臨界空隙率 ?mf 顆粒被氣流帶出： 帶出速度 u（ =ut） 流化床操作范圍：臨界流化速度 umf 與帶出速度之間 臨界流化速度 umf是流化床的特性 ， 是固定床變?yōu)榱骰驳囊粋€轉(zhuǎn)折點 。 固體顆粒流態(tài)化 (Fluidization) 流態(tài)化 (流化床 )：顆粒在流體中懸浮或隨其一起流動 。 23 2(1 )150beap uL d? ??? ??23(1 )1 .7 5beap uL d? ??? ??當 Reb 280 (Rep 1000) 時 ， 歐根方程右側(cè)第一項可忽略 。 即流動為層流時 ， 壓降與流速和粘度的一次方均成正比 。 4 .1 7 0 .2 9bRe? ? ??23322 )1()1( uauaLp b ?????? ?????? ? ? ?2 2332111 5 0 1 . 7 5be a e ap uuL dd??????? ????0 . 11 . 0101000 . 0 1 0 . 1 1 . 0 10 100 1 0 0 0 1 0 0 0 0? 39。 該管組 （ 即床層 ） 的當量直徑可表達為 管組濕潤周邊管組流通截面積?? 4ebd床層顆粒的全部表面積床層空隙體積?? 4ebd ? ?441eb bd aa????? ?212ebebuLpd??? ? ? ?將流體通過顆粒床層的流動簡化為在長為 Le、 當量直徑 deb 的管內(nèi)流動 ， 床層的壓降 ?p 表達為 u1 — 流體在虛擬細管內(nèi)的流速 ， 等價于流體在床層顆?？障堕g的實際 (平均 ) 流速 。 困難： 通道的細微幾何結(jié)構十分復雜 ， 即使是爬流時壓降的理論計算也是十分困難的 ，
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