【摘 要】
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气－固环流技术不仅拓宽了环流技术的研究体系,同时也延伸了环流技术的应用领域。目前针对气固环流反应器流体力学特性的基础研究还很少,导致气－固环流反应器的工业设计与放大过
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气－固环流技术不仅拓宽了环流技术的研究体系,同时也延伸了环流技术的应用领域。目前针对气固环流反应器流体力学特性的基础研究还很少,导致气－固环流反应器的工业设计与放大过程中仍需依靠经验。鉴于此,本研究在￠300mm×5460mm的大型冷模实验装置中,系统地研究了中心气升式气－固环流反应器的流体力学特性。 根据气－固环流反应器内流体力学特性以及反应器的几何结构特征,将环流反应器内部的流场空间划分为四个流动区域:导流筒区、环隙区、分布器影响区和气固分离区。以FCC平衡剂及常温空气作为流化介质,在导流筒区表观气速为0.1m/s～0.54m/s、环隙区表观气速为0.03m/s～0.1m/s范围内,采用PV-6D型颗粒速度-密度光纤测量仪及压力传感器,分别考察了环流反应器四个流动区域内的密度、颗粒速度及压力脉动的分布状况。在四个区域内不同的轴、径向位置,随操作条件改变流动参数分布特点迥异;分析反应器内压力脉动分布,气泡行为成为影响压力脉动分布的主要因素,得出本研究环流反应器结构型式的起始湍流速度Ue介于0.3m/s～0.4m/s之间,同等操作条件下,起始湍流速度明显小于自由床。 基于能量平衡原理,对环流反应器各流动区域进行能耗分布的理论分析,分别推导了反应器内四个区域的气固流动能耗的理论模型,并根据实验数据确定了模型参数。颗粒在反应器中流动时所受到的阻力主要集中在分布器影响区(ηzB=40%),其次为气固分离区(ηzr=35%),导流筒区及环隙区能耗较小。与环隙气升式环流反应器内各区域能耗分布做了对比,发现气体分布器的安装位置对反应器内能量消耗的分布影响较大,中心气升式气固环流反应器内流动阻力更小。
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