【摘 要】
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流化床内颗粒流动、混合与分离特性对于不同物性颗粒间的传热、传质及其化学反应具有重要的影响。目前的研究主要针对传统规则颗粒体系,而对不规则颗粒体系的研究相对较少,尤
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流化床内颗粒流动、混合与分离特性对于不同物性颗粒间的传热、传质及其化学反应具有重要的影响。目前的研究主要针对传统规则颗粒体系,而对不规则颗粒体系的研究相对较少,尤其是在含生物质的不规则双组分体系方面的研究明显不足。鉴于诸多工业过程涉及生物质双组分体系的混合与分离,因此,本论文在矩形和圆筒形冷模流化床内,详细考察了菜籽和烟梗这两种典型规则和不规则生物质颗粒及其双组分体系的流动特性。
通过对含菜籽双组分体系流动特性的研究发现,初始填充方式对规则生物质颗粒混合物最小流化速度的影响可以忽略,且最小流化速度随着生物质颗粒含量的增加而增大;操作气速与双组分体系的混合行为密切相关,气速增大有利于体系的混合,相反则呈现分离现象,其本质是由于气泡运动所致。
通过对含烟梗双组分体系流动特性的研究发现,惰性颗粒的加入可以改善不规则生物质颗粒的流化性能,且该双组分体系的最小流化速度随着不规则生物质含量的增加而增大;对于仅有环隙气体作用的烟梗和树脂双组分体系,其混合状况随环隙气速增大呈现四个不同的操作区:低于最小流化速度为静止区,1倍至1.5倍最小流化速度为分离区,1.5倍至2倍最小流化速度为过渡区,大于2倍最小流化速度为混合区。实验结果也表明,射流对含不规则生物质颗粒双组分体系的流化性能具有一定的改善作用,且射流穿透深度随着射流气速、环隙气速以及烟梗质量百分比的增加而增加。
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