流化介质物性对流化床流化特性影响的研究

介绍了加重质的制备过程及其物理性质;研究了加重质粒度与流化床流化特性的关系:随着颗粒粒度减小,床层密度趋于均匀,床层膨胀率增大,起始流化速度减小;对实际分选过程中选择合适的流化介质提出了建议。

干法重介质流化床压力多尺度分析与流化质量表征

选煤是煤炭清洁加工利用的源头技术,干法选煤是干旱缺水地区与易泥化煤炭高效分选提质的重要途径。干法重介质流化床通过上升气流驱动加重质颗粒流化形成一定密度的气固流态化床层,实现对煤炭按密度分选,床层密度均匀稳定性即床层流化质量是决定分选精度的关键。受到气流、气泡、运动内构件、入料等多因素扰动,床层流化行为复杂多变,压力信号呈现出非均匀性、非线性、多尺度特征。基于干法重介质流化床压力信号的轴向差异传递与横向等效扩散特性,着重研究了床层轴向压差波动特征,提出流化质量定量表征方法。结果表明:基于时域分析可知,Geldart A类加重质颗粒床层总压降概率密度分布接近于正态分布;当床层散式膨胀时,由于颗粒间接触力的分布不均,概率密度呈现右偏且尖峰的偏离正态分布。通过频域分析发现,在床层膨胀区间的中末期,气泡主频主导了流化床的整个轴向区间;完全流化后的流化床,气泡主频仅控制着床层中部区域,床层浓度信号主频沿床层轴向分布变化明显。结合时域和频域信号分析结果,提出以轴向床层浓度主频为子区间波动标准差权重值的流化质量表征模型,可以综合评估干法重介质流化床的密度分布均匀性和稳定性,为干法重介质流化床分选密度稳态调控与精准分选提供有力支撑。

黑山露天矿低质煤干法重介质流化床分选研究

采用干法重介质流化床对黑山露天煤矿低质煤进行分选提质研究,阐释了流化气速、排料速度、分选时间等对床层流化与分选过程的影响规律,确定了最佳操作参数。对比各粒级煤炭分选效果,干法重介质流化床对80~6 mm各粒级原煤均具有明显分选效果,但随粒级减小,分选效果降低,其中80~25 mm原煤分选效果较好,25~13 mm次之,13~6 mm原煤分选可能偏差E=0.069 g/cm3。综合而言,干法重介质流化床分选技术对黑山露天矿低质煤分选提质效果良好,分选可能偏差为0.055。

流化床中介质的流态化特性研究

在生物质热裂解技术中,介质作为流化床中生物质反应的载体,其流态化特性的好坏是制取高品质生物油的决定性因素之一。分别对石英砂、陶瓷球、高铝矾土3种常用介质进行不同粒径条件下的冷态流化特性试验,比较分析得出,粒径越大介质流化越缓慢,其临界流化速度越大;流态化特性最佳的介质是0.45～0.60 mm粒径的石英砂,通过流体分析软件FLUENT对该介质进行流态化模拟,证实其流化效果符合BL-SCFB-4型生物质热裂解装置试验的要求。

空气重介质流化床干法选煤机设计与实践

我国煤矿资源分布上偏向于西部干旱缺水地区,在落实煤矿开采工作时,需要对干法选煤技术及设备进行设计和应用。新一代干法选煤机具有加重质循环量小、流化床密度均匀稳定和整机可靠性高的优点,不过在实际应用中还存在一些问题。故此,阐述空气重介流化床干法选煤技术的原理,分析选煤机的机构设计与应用,以确保空气重介质流化床干法选煤机有较高的应用价值。

干法重介质流化床煤炭颗粒受力特性与分选研究

近年来,干法重介质流化床分选技术的快速发展为世界干旱缺水地区的煤炭洁净分选提质提供了一条有效途径。在干法重介质流化床中,上升气流驱动加重质颗粒流化形成具有似流体性质的气固两相流床层,营造了适合煤炭分选的均匀稳定的流态化环境。入选煤炭颗粒在床层中迁移、浮沉,受到自身重力、气流曳力、介质阻力、床层浮力等综合作用按密度进行分选。煤颗粒物性特征、床层密度分布、流化床操作参数等是影响煤颗粒受力特征、沉降特性及分选效果的关键因素。重点研究了加重质颗粒在流化过程中的迁移过程和床层密度空间分布规律,定量评估了床层密度的均匀稳定性;研究了颗粒粒度、密度、浸没深度与流化气速对入选煤炭颗粒受力特性的影响规律,采用响应面分析方法对比了不同影响因素的扰动规律与影响程度,建立了表征各影响因素与煤炭颗粒综合受力关系的关联式;确定了入选煤颗粒各密度组分的迁移路径与稳定分布区域。研究结果表明,以磁铁矿粉(0.300~0.074 mm,2.36 g/cm^(3))与玻璃微粉(0.300~0.074 mm,1.14 g/cm^(3))组成二元加重质作为流化介质颗粒,可形成密度均匀的气固流化床层,二元加重质颗粒混合均匀稳定,床层密度波动控制在±0.01 g/cm^(3)以内;各主要影响因素对入选颗粒受力影响显著性程度依次为粒径、浸没深度、流化气速;入选煤颗粒给入床层后,各密度组分快速松散、沉降、分层,分选时间≤8 s,高于床层密度的煤颗粒快速下沉,沉降于床高40 mm以下区域;低于床层密度的煤颗粒沿床层表面附近区域松散、横向迁移,分布在床高160 mm以上区域;中间密度颗粒松散、沉降并行,整体分布于45 mm床高以上的床层区域。

基于Euler-Euler模型的空气重介质流化床密度分布特性

以Geldart B类磁铁矿粉为主体加重质,采用试验测量与基于Euler-Euler多相流模型的数值计算相结合的方法,考察流化床沿床层高度方向和轴向的密度分布特性。结果表明:当操作气速控制在1.50Umf≤U≤2.20Umf时,床层密度沿床层高度方向与轴向位置的分布范围分别为1.95～2.10 g/cm3与2.00～2.10 g/cm3,两者的密度标准差均小于0.20 g/cm3。其中,轴向密度稳定性要高于床高方向密度稳定性,因此在实际分选过程中要侧重保持沿床高方向的密度波动性最小,进而提高流化床三维空间内的密度均匀稳定性,试验测量与数值模拟结果基本吻合。

空气重介质流化床中细粒煤的流化与分选特性

3~1 mm粒级细粒煤介于煤粉与传统空气重介质流化床分选所适用的粒度之间,其在空气重介质流化床中被分选的同时对自身分选与流化特性产生重要影响。利用高速动态摄影等手段详细研究了空气重介质流化床分选3~1 mm细粒煤过程中不同流化数下床层的流化特性、压降波动、煤粒分离混合规律以及流化床中不同高度处的密度分布,阐释了气泡在分选过程中的作用机理。结果表明,加入一定量细粒煤后床层密度降低,流化效果发生了一定程度的改变。随着气速的增加,煤粒在流化床中先后经历了分离与混合两种状态,流化床各高度的密度也随之改变。当流化数在1.8~2.0时煤粒达到较好的分离效果。随着气速增大煤粒受气流影响增大,不再严格按照流化床密度分离。

-0.5mm煤粉对空气重介质流化床流化特性的影响

为研究-0.5 mm煤粉在空气重介质流化床中的分布规律与影响效果,采用煤粉含量分布标准差、煤粉灰分分布标准差以及在稳定区间内的压降波动标准差3个指标分析了煤粉在分选流化床中的流化质量及分选性能。结果表明:-0.5 mm煤粉对流化质量有显著影响,少量-0.5 mm煤粉能促进形成密度均匀稳定的分选流化床,过多煤粉含量对流化床密度稳定不利,试验条件下最佳的-0.5 mm含量为6%;同时揭示了-0.5 mm煤粉在流化床中的分布规律,为空气重介质流化床的分选稳定控制提供了依据。

空气重介质流化床气泡行为及其对分选的影响

空气重介质干法选煤流化床属于高密浓相稳定鼓泡床 ,气泡的行为直接影响分选效果 .介绍了空气重介质流化床中气泡行为的重要性及特点 ,导出了以气泡体积分率表示的流化床密度表达式 ,分析了气泡对流化床的 6mm实际分选粒度下限的影响 .同时 ,阐述了流化床中介质的返混和颗粒透泡对产品错配的影响 ,并给出了一个不同粒度级分选结果 Ep的实例 .结果表明 :气泡是影响分选精度的重要因素 ,其体积分率的变化与床层密度波动密切相关 .

空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证

为了研究室气重介质流化床的分选机理 ,用双流体方法建立了描述空气重介质流化床的模型方程组 ,给出了模型中各项的物理意义 ,确定了模型参数 .使用控制容积有限差分法将模型方程离散化 ,求解方程采用迭代方法 ,并计算了空气重介质流化床的密度分布 ,其结果与实验吻合 ,验证了模型的正确性 .

水介质流化床粗煤泥分选数值模拟

为分析水介质流化床分选过程粗煤泥的运动规律,在分选实验的基础上,采用Fluent软件,选择层流计算模型和离散相多相流模型,分别对密度为1.27、1.67 g/cm^3且粒度为0.25-1 mm的粗煤泥水介质流化床粗煤泥分选过程进行数值模拟。结果表明：水介质流化床对低密度物料分选不完全,而对高密度物料可以完全分选;粗煤泥混合物分选所得精煤产率为45%,与实验所得精煤产率的绝对误差为1.37%。该结果为进一步研究水介质流化床的分选性能提供了参考。

空气重介质振动流化床入料特性与操作参数的协同研究

入料物性直接影响空气重介质流化床的分选效果,为此进行了不同粒度和不同可选性煤样的分选特性研究,考察了抛射强度、风量与入料特性的协同作用。结果表明：粒级对分选精度的影响显著,随粒级减小,Ep值变大,50～25,25～13和13～6 mm粒级难选煤最小Ep值分别为0.06,0.07和0.11 g/cm3;可选性对Ep值略有影响,50～25 mm粒级不同可选性煤样,易选、中等可选和较难选煤样最小Ep值分别为0.035,0.040和0.045 g/cm3。通过优化风量和抛射强度,分选精度明显提高,不同粒级或可选性煤样优化后的风量和抛射强度相近,均分别在140 m3/h和1.46左右。分析了气泡生成频率与床体振动频率的关系,揭示了振动改善流态化分选的作用机理。

空气重介质流化床的床层黏度研究

利用旋转法对空气重介质流化床的床层黏度进行研究,分析影响流化床床层黏度的因素,建立床层黏度与影响因素的数学模型。结果表明:流化床床层黏度随着加重质磁铁矿粉平均粒度的增大而增大,随着流化气速的增大而减小,随着床层高度及重介质水分含量的增大而增大;当煤粉质量分数大于12%时,床层黏度明显增大,煤粉质量分数为17%时,气-固两相流的流动性变差。

空气重介质流化床多元加重质流化特性研究

文章选择了-0.3+0.15mm、-0.15+0.125mm和-0.125+0.074mm三个粒级的硼铁矿粉,分别与-0.074+0.045mm磁铁矿粉以不同总量配比组成两元加重质,进行流化特性的考察研究。根据试验结果,建立了多元加重质流化床的起始流化速度与平均粒度之间的回归模型和密度模型。

水介质流化床流场数值计算模型的选择

简述了水介质流化床分选粗煤泥的研究现状,通过计算流体力学的基本方程与不同的计算模型,理论分析了流化床内部流场特点,在相同边界情况下采用层流模型、标准的湍流模型、可实现的湍流模型对水介质流化床进行了数值模拟,通过理论分析、数值模拟和试验验证得出了适合水介质流化床数值模拟的计算模型是层流模型和可实现的湍流模型。

细粒煤在空气重介质流化床中分层规律的研究

为研究细粒煤在空气重介质流化床中的分层规律,试验采用空气重介质流化床,对3～6mm细粒煤在床层高度分别为150,200,250mm时的分选做了初步的探讨,所用实验设备为直径170mm,高为500mm的圆柱体流化床.研究结果表明:高密度细粒煤大部分聚集在床层中下部;低密度细粒煤则倾向于在床层中上部聚集.因为在此加重质粒度组成及流态化条件下达到了颗粒分选下限,导致分选效果变差.

水介质流化床分选机的试验研究

介绍了水介质流化床分选机的结构和工作原理，通过对1—0．25mm粗粒煤进行连续分选试验，得出该机分选效率最高可达98．0339％，可能偏差为0．0785；实验结果表明，水介质流化床分选机是分选粗粒煤的较理想设备。

PLC变频调速在空气重介质流化床中的应用

空气重介质流化床干法选煤是适用于缺水地区煤炭加工的一种方法.阐述了流化床床高和密度对分选过程的影响和重要性,针对其特定的工艺特点提出利用PLC对空气重介质流化床叶轮给料器进行变频调速,使流化床床高和密度保持均匀、稳定.

空气重介质流化床高对流化特性影响

目前空气重介质流化床干法选煤技术已经逐步应用于工业中,为提高其分选精度,优化工艺参数,以流化床床层压降、起始流化气速、初始鼓泡气速和床层膨胀率为技术指标,研究流化床的流化特性,为现场工艺参数的优化和技术指标的选取提供理论依据。