流化床操作参数的优化【毕业论文】

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1、本科毕业论文（20届）流化床操作参数的优化专业：高分子材料与工程摘要：本文主要通过设计一个分布板直径为32mm的气-固流化床反应器，并选用不同颗粒粒径和不同堆积密度的4种硅粉作为流化材料，空气作为流化介质进行模拟流化实验，来研究硅粉流化过程中压降、气数、床层差、静床高度等参数对流化效果的影响，从而确定硅粉达到最佳流化效果时的最佳操作参数。这些操作参数为流化床实际高效生产提供了重要依据。关键词：流化床；参数；硅粉；优化；FluidizedbedoperatingparametersoptimizationAbstract:Thispapermainlyuseth

2、edesignofgas-solidfluidizedbedreactorofdistributingplatesdiameterfor32mmthatchoosefourkindsganistersandofdifferentparticlediameteranddifferentstackingdensityasmaterialandairasfluidizingmediumtosimulatedfluidizationexperimentforresearchingtheeffectofpressuredrop,gasvelocity,bedsgap,s

3、taticbedheightandsoon,todefinetheoptimumoperatingparameterswhensiliconpowderachievethebestfluidizationeffects.Theseoperationalparametersforfluidizedbedpracticalefficientproductionprovidesanimportantbasis.Keywords:Fluidizedbed;Parameters;Silicapowder;Optimizatio;目录1文献综述11.1理想流化床与实际流化

4、床21.1.1理想流化床21.1.2实际流化床31.2实际气-固流化床中的问题41.2.1腾涌现象41.2.2沟流现象52实验52.1实验装置及材料52.2实验方法63实验结果与讨论73.1A组实验结果分析73.2B组实验结果分析83.3C组实验结果分析93.4D组实验结果分析104结论11参考文献11致谢131文献综述在一个微气流粉碎设备中，把物料颗粒堆放好，使气流由下部通入设备床层，当气流通过床层的速度逐渐提高到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空隙增大，床层体积出现膨胀。如果再进一步提高流体速度，床层将不能维持固定状态。此时，颗粒全部悬浮与流体中，显示出相当不

5、规则的运动。随着流速的提高，颗粒的运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被流体带出。床层的这种状态和液体相似称为流化床[1]。简单的说固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象称为流态化。按流化床反应器的应用可分为两类：一类的加工对象主要是固体，如矿石的焙烧，称为固相加工过程；另一类的加工对象主要是流体，如石油催化裂化、酶反应过程等催化反应过程，称为流体相加工过程。流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克勒炉；但现代流化反应技术的开拓，是以40年代石油催化裂化为代表的。随着流化技术的不断提高，和其高效传

6、质、传热的优点，流化床已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用[2]。在过去的几十年中，流化床反应器在我国化工业大规模生产中取得了巨大的工业成功，并越来越成为各部门工业生产必不可少的部分，可见其对工业生产的重要性。Potic等[3]研究了粒径为60-250μm的石英砂在内径为2.4mm的气-固流化床中的流化特性，发现当流化床分布板直径与颗粒直径的比值大于12时，可以形成稳定的散式流化，其最小流化速度符合一般尺寸流化床的预测公式，当流化床分布板直径与颗粒直径的比值比小于12时，颗粒难以形成稳定流化，原因是有壁效应的影响。使用加压水蒸汽作流化介质，当气体密度

7、小于90kg/m3时，颗粒无法正常流化。Ye等[4]模拟粒径为75μm的颗粒在3mm×1.2mm×12mm的微小气固流化床中的流化，考察了颗粒间范德华力、壁效应、颗粒直径及流化介质物性对最小流化速度的影响，发现壁效应和范德华力为主要影响因素。使用Abrahamsen等[5]的预测公式预测微小床径流化床的最小流化速度较为准确。Loezos等[6]使用12.7mm，25.4mm和50.8mm的气-固流化床反应器研究了颗粒直径为63-210μm的颗粒，认为壁效应是导致床层产生额外压降的主要因素，此额外压降随床径减小而增强。Liu等[7]研究了内径12mm，20mm和

8、32mm的气-固微小流化反应器中粒子直