微小流化床流化特性分析

在内径4.3,5.5,10.5,15.5,20.5和25.5mm的6个气固微小流化床中,考察了石英砂和不同粒径的催化裂化催化剂的流化特性.研究了流化床尺寸、颗粒及流化介质物性对微小流化床床层压降及最小流化速度的影响.结果表明,不同颗粒及流化介质的微小流化床床层压降实验值均小于计算值.传统的压降关联式不能直接用于微小流化床.其最小流化速度随床径减小呈指数增大,在高径比1:1～3:1范围内,最小流化速度随料高增大近似呈线性增大,其增大速度随床径增大而变缓.基于实验数据得出了微小流化床最小流化速度的关联式.

声场强化微小流化床流动特性研究

在内径4.3mm微小流化床中,考察了声场对FCC及石英砂颗粒流化质量的影响。重点讨论了声压级与频率对微小流化床最小流化速度的影响。结果表明,声场能改善微小流化床流化质量。尤其对于51μm石英砂颗粒,声场可以使其消除沟流,实现稳定流化。声压越大,声场对微小流化床流化质量改善越明显。最小流化速度随声压增高呈单调下降趋势。相同声场条件下,声波对微小流化床最小流化速度数值降低幅度大于大尺度流化床。声场对微小流化床最小流化速度的影响存在最佳频率。但不同颗粒的最佳频率不同。内径4.3mm流化床,51,67,83μm石英砂颗粒与83μmFCC颗粒对应的最佳频率分别为90,90,140和140Hz。在一定的声压与频率下,声场可以降低最小流化速度约9%～21%。对于微小流化床,床径越小,则床层空隙率越大,越有利于实现外场强化,最小流化速度的降低幅度也逐渐增大。

外加声场微小流化床中A类与C类颗粒流化的数值模拟

文章基于多相流欧拉模型,应用计算流体动力学(CFD)软件Fluent 6.3,在有无外加声场的情况下,分别对A类与C类颗粒在微小流化床(内径10 mm,床高60 mm)中的颗粒分布进行了数值模拟,得到了一系列的固含率云图。模拟结果发现,在通入气体的初始阶段,C类颗粒流化出现了活塞流现象;加上声场后,上述现象消失。无声场时A类颗粒床层有较大气泡;引入声场后气泡变小。引入声场使得C类颗粒与A类颗粒有相似的固含率云图。

侧壁辅助进气微小流化床内纳米颗粒流化特性的数值模拟

基于双流体模型,使用计算流体动力学软件Fluent6.3,对气固微小流化床(床高220 mm,内径20 mm)内侧壁辅助进气纳米颗粒流化特性进行了数值模拟,考察了床内固含率和颗粒运动的分布规律,系统地研究了侧壁开孔位置对颗粒流化质量的影响。结果显示:设计向上倾斜角为60°的侧壁辅助进气口距床底10 mm的流化床性能最好,能大大强化床内颗粒的内循环,提高颗粒的离散性,明显抑制颗粒的沟流和粘壁运动。

微小液固流化床的流化特性

在高405mm、直径15mm的微小液固流化床中,以水为流化介质,3组不同颗粒为床料,考察了填料高度、颗粒粒径及密度对床层膨胀、液速-压降曲线、最小流化速度和流化质量的影响。实验结果表明:随流速的增大,微小流化床依次出现了固定床、均匀膨胀及流体输送3种流型。各流型操作流速范围不受填料高度影响,但随着颗粒粒径及密度的减小,均匀膨胀区的流速范围减小,最小流化速度降低。随填料高度的增加,床层膨胀率降低,且流化质量提高;颗粒粒径和密度越小,床层膨胀率受液体流速的影响越明显,获得的流化质量越高。