资源描述：
《气_汽_液_固三相流研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、《化工装备技术》第24卷第6期2003年133气(汽)2液2固三相流研究进展33任欧旭张少峰韩莉果(河北工业大学化工学院)摘要纵观气2液2固三相流研究进展,大体上出现了三种趋势:(1)为实际应用而开发新型的三相循环流化床;(2)对床内的汽泡行为和粒子行为进行基础研究;(3)以计算流体力学和气液、气固以及固固相间流体力学理论为基础,依靠计算机模拟来进行设计优化和放大服务。关键词气(汽)2液2固三相流流化床气(汽)泡行为颗粒行为数值模拟多相流是一种广泛存在的混合流动形式,度易于控制等优点而得到了广泛的应用。随着如石油工业
2、中的油气、油水两相流,化学工业生物化工技术的发展,最近又出现了三相循环中的流化床反应装置中的气固两相流,以及气流化床(circulatingfluidizedbed,CFB),气2液液固三相流等。气2液2固三相流研究始于20世2固三相循环流化床是在传统气2液两相流化床纪60年代,气2液2固三相流化床由于其具备相的基础上引入固体颗粒并能够实现固体颗粒的间接触面积大、相间混合均匀、传热传质效果分离和再循环。三相循环流化床是近30年来流好和温度易于控制等优点而得到了广泛的应态化发展最为迅速的一个分支。通过几十年来用。特别是
3、近10年来,越来越多的三相流过程的深入研究,正逐渐被广泛地应用到化工、能出现在石油化工、生物化工、食品化工、矿物源、材料等领域。与传统的流化床相比有以下[1]工程及能源工程中。所以,对气2液2固三相流的优点:研究也就越来越重要了。纵观气2液2固三相流(1)床层可以在高气速、高液速情况下操研究进展,大体上出现了三种趋势:(1)为实际作,提高了可操作容量;应用而开发新型的三相循环流化床;(2)对床内(2)可以达到更均匀的气泡分布和相分布,的汽泡行为和粒子行为进行基础研究;(3)以计获得更好的相间接触;算流体力学和气液、气
4、固以及固固相间流体力(3)湍动程度更高,在反应中使局部温度学理论为基础,依靠计算机模拟来进行设计优升高的可能性减小;化和放大服务。(4)粒子三维循环能不断地带走热量和实现催化剂的再生,有利于反应和操作的稳定。1三相流化床由于有以上优点,三相循环流化床技术逐气2液2固三相流化床由于其具备相间接触渐受到重视。但是循环流化床有颗粒的加入和面积大、相间混合均匀、传热传质效果好和温带出,实验设备比传统流化床也更复杂。图1给3河北省自然科学基金资助项目,编号202016。33任欧旭,男,1975年11月生,硕士研究生。天津市,3
5、00130。©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net14气(汽)2液2固三相流研究进展三相循环流化床蒸发器,实现了固体颗粒的分离和再循环,满足了工业生产的实际需要。图2给出了汽液固三相循环流化床的示意图。[7]邹克华利用电加热系统研究了三相循环流化床的流动沸腾传热和压降,同时以烧碱溶液为工质,探讨了加入固体颗粒后蒸发装置的防除垢性能,从而拓宽了汽液固三相循环流化[8]床蒸发
6、器的应用范围。于志家等在两相流载气蒸发沸腾系统中引入固体颗粒,发现不仅可以显著强化传热,而且壁温及壁面液体过热度明显下降。他们认为,引入固体颗粒后,有效图1经典鼓泡流化床结构地抑止了加热壁面上的泡核沸腾,同时固体颗粒的运动对已有的垢层具有明显的冲刷作用。出了鼓泡流化床的示意图。汽液固三相循环流化床与汽液两相相比有80年代末到90年代初,我国一些学者将以下优点:固体粒子加入到管内汽液两相流动蒸发沸腾传(1)汽液固三相流动沸腾强化传热明显,热系统,并对固体粒子强化流动沸腾传热及防传热系数大约是汽液两相的115～2倍;除垢
7、效果进行了初步研究,取得了显著的效果。(2)固体颗粒的引入增加了汽化核心,破[2]李修伦和刘绍丛在汽液两相流动蒸发沸腾传坏了边界层,增加了液体的湍动程度;热系统中加入玻璃球形成汽液固三相流动沸腾(3)固体颗粒对加热壁面的频繁撞击防止系统,并对其传热性能进行了比较。李修伦和了垢层的产生,对已有的垢层具有明显的冲刷[3,4]闻建平采用铜粒子代替玻璃球,对上述汽液作用。固三相流动沸腾过程进行了进一步研究,发现其强化传热效果大为提高。2气(汽)泡行为[5,6]在上述研究的基础上,张利斌等参照快三相流化床中的气(汽)泡行为研究
8、是非常速流化床的基本原理开发了一种新型的汽液固重要的,当流化床中的气(汽)体以分散相的形式存在时,气(汽)泡在床内的成核、大小分布、上升速度决定了流化床的传热系数和有效传质面积,在蒸发和吸收等方面有着广泛的应用价值。三相流化床中气(汽)泡行为的研究主要从以下几个方面着手:(1)气泡的大小与气泡上升速度的关系;(2)气泡的大小与气泡上升速度在床内
