基于带导流管的喷动流化床流体力学特性的研究

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1、天津大学硕士学位论文带导流管的喷动流化床流体力学特性的研究姓名：肖斌申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：康仕芳2002.1.1丕里查兰塑主兰垡堡壅——————————————————』堕曼摘要本文选用中试实验中获得的宽筛分尿素颗粒物料及三种窄筛分段的对比实验物料，在内径为182mm的带导流管的喷动流化床中，测定了宽筛分物料的流化特性，指出宽筛分大颗粒物料与窄筛分大颗粒物料流化特性的差异。测定了粒径范围为1．4mm～8．Omm的大颗粒物料的操作相图，及粒度、流化气量和导流管安装高度对物料的起始喷动流化气速U。的影响。随着物料粒子粒度的增加，适宜的操作区域减小，

2、但宽筛分物料中的小粒径粒子的存在在一定程度上有利于物料的喷动流化。物料粒径增加，流化气量减小，均需要更大的喷动气量。测定了不同操作参数条件下，即在改变喷动气、流化气量条件下的宽筛分物料中不同粒径粒子的平均循环停留时间的变化情况。以及导流管长度、安装高度和床层物料高度的改变对不同粒径粒子的平均循环停留时间的影响。宽筛分物料在带导流管的喷动流化床中循环流动时，大粒径粒子与小粒径粒子运动路径不同，造成各自的平均循环停留时间不同。大粒径粒子较小粒径粒子的平均循环路径短，循环时间短，且受流化气量影响较小。根据实验观察及前人关于带导流管的喷动流化床的研究结论，在流体力学研究的

3、基础上，建立了具有粒度分布的宽筛分物料粒子在带导流管的喷动流化床中的平均循环停留时间的计算方法和模型。关键词：喷动流诧葆导赢管宽筛芬砀料循环蒋自时间天津犬学硕士学位论文AbstractInthisthesisthefluidizationbehaviorofbroadsizecoarseparticleswasstudied．Experimentswereperformedina182mmI．D．transparentPlexiglas’scolumnspoutedfluid—bed，whichconsistsaplatbottom，a90mmI．D．draftt

4、ubeandachamberwithdoublegasflowdistribution．Carbamideparticleswithparticlediameterfrom1．4mmto8．0mmwereemployedasthebedmaterials．Phasediagramsandvelocity-pressuregraphindicatethattheminimumspout--fluidvelocityinagas··solidsystemmaybeaffectedbythespoutingandaerationvelocity,particlesize

5、andinstallinglocationofdrafttubeThedifferemmotiontracksofdifferentsizeparticlesofbroadsizematerialsconducetothedifferentcirculation—times．Large—sizeparticlesmovefasterthanlittle-sizeparticles．Inaddition，theeffectsofspoutingandaerationvelocity,lengthofdrafttube，hei曲tofexperimentalmater

6、ialsandthedrafttubeinletconfigurationswerealsostudied．Baseonthegas—solidmovementtheoryandexperimentalresults，amathematicalmodelwasproposedtosimulatethedifferentsizeparticlesmotiontracksandcirculation-time．Itgavesatisfactoryagreementwiththosemeasuredinexperiments．Keywords：Spoutedfluid—

7、bedDraR—tubeBroad·sizecoarseparticleCirculation．time丕!呈盔兰堡主兰垡堡壅塑二皇—i!董第一章前言带导流管的喷动流化床是在加拿大学者Mathur和Gishlerlll于五十年代中期发明的用于谷物干燥的喷动床基础上研究而成的一种改进的流化床装置。其综合了喷动床和流化床的优点，提供了良好的气固接触与混合效果，能够处理大颗粒、不规则物料，又减少了床层底部“死区”的形成和易粘连物料的团聚。导流管的设置，使喷动区与环隙区的气固两相间的交互流动被限制，易于获得稳定的喷泉，处理床层物料高度可以得到有效提高，同时由于导流管能限制

8、喷动区大小