试析振动流化床中纳米颗粒的流态化行为

《试析振动流化床中纳米颗粒的流态化行为》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中南大学硕士学位论文振动流化床中纳米颗粒的流态化行为姓名：杨静思申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周涛20080425中南大学硕士学位论文摘要在传统流化床中考察了黏性纳米Si02、ZnO、Ti02颗粒的流化性能，由于颗粒所特有的物理性质与表面性质，研究发现三种纳米颗粒在低表观气速下易形成活塞和沟流。随表观气速的增加，床内鼓泡加剧，活塞与沟流消失，床中均出现分层现象，扬析严重，流化效果较差。三种颗粒在振动流化床中均出现平衡压降高于床层重力产生的压降的现象。振动有效地减小了聚团尺寸，提高了床层的气含率，明显改善了流化效果。恒定振幅(3ram)下，振动频率的增加可显著降低纳米颗粒的最小流化速

2、度。与无振动时相比，频率为40Hz时纳米Si02的最小流化速度可降低50％；而恒定频率(40Hz)下，振幅的变化对最小流化速度的影响并不是很大。不同高径比下Si02物料流态化实验表明，初始颗粒床层高度对颗粒流化性能有较大影响。当床径为一定值(40mm)时，初始床层越高，振动波传播受到的阻碍越大，振动效果越不明显。本实验中，ho／D=l时，纳米Si02的流化效果最好。振动和气速协同作用可以有效地抑制气泡的形成与合并。低气速、高振动频率或高气速、低振动频率都可以获得好的流化效果。与振动频率、振幅和气速相比，流化次数对黏性颗粒的流态化影响相对较微弱，由于在二次流化后形成相对较为稳定的聚团，故颗粒床流

3、化性能基本上不再随流化次数的增加而发生较大改变。基于Ergun方程和Richardson-Zaki方程定义了两种聚团直径一一最小流化速度聚团直径和终端速度聚团直径。通过计算，对黏性纳米聚团的减小进行了证实，并据此对聚团的合并与破碎进行了分析。计算结果与实验值一致。关键词纳米颗粒，流态化，振动流化床，聚团，聚团直径中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTThebehaviorofdifferentcohesivenano．particleswasinvestigatedintheconventionalfluidizedbed．Itwasfoundthatslugsandchanne

4、lswereformedfirstlyunderlowsuperficialgasvelocityduetothespecificphysicalandsurficialpropertiesofparticle．晰thincreasingthesuperficialgasvelocity,slugsandchannelsvanished，whilstthebubblinginbedWasintensifiedobviously,andthereexistedadistributionofagglomeratesizes，namely,theagglomeratessizesweresmalli

5、ntheupperzoneandlargeinthelowerzone．Becauseofthesevereentrainment，thefluidizationabilityWaspoor．Vibrationsimposedongas--fluidizedbedsofnano·-particlescausedincreaseinequilibriumpressuredrop，andimprovedfluidizationqualityobviouslywitheffectivelyreductionofagglomeratesizeaswellaslooserbedlayer．Atcerta

6、inamplitude(3mm)ofvibrationsapplied，theminimumfluidizationvelocitydecreasedsignificantlywithincreasingvibrationfrequency．Comparingtothefluidizationwithoutvibration，theminimumfluidizationvelocityofSi02undervibrationinthisstudycouldbereducedby50％；whiletheminimumfluidizationvelocityWasnearlyindependent

7、ofvibrationamplitudeatalmostconstantfrequencyofabout40Hz．Experimentalresultsprovedthataproperoriginalbedheightofnano．particleswithaconstantbeddiameter(40mm)contributedtobeaerfluidizationqualitywhichco