1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 化工1003 李文博實(shí)驗(yàn)二 氣固流化床反應(yīng)器的流化特性測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 觀察了解氣固流化床反應(yīng)器中不同氣速下固體粒子的流化狀況，建立起對(duì)流態(tài)化過程的感性認(rèn)識(shí)。2. 了解和掌握臨界流化速度Umf的測(cè)量原理、方法和步驟，明確細(xì)粒子流化床的基本特性。3. 進(jìn)一步理解兩相理論以及臨界流化速度與起始鼓泡速度的區(qū)別。二、 實(shí)驗(yàn)原理1在氣固流化床反應(yīng)器中，氣體通過床層的壓力降P與空床速度U0之間的關(guān)系能夠很好地描述床層的流化過程。如圖1所示：氣體自下向上流過床層。當(dāng)氣速很小時(shí)，氣體通過床層的壓力降P與空床速度U0在對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上呈直線關(guān)系（圖1中的AB段）；當(dāng)氣速逐漸增大到P

2、大致等于單位面積的重量時(shí)，P達(dá)到一極值（圖1中P點(diǎn)）；流速繼續(xù)增大時(shí)，P略有降低；此后床層壓力降P基本不隨流速而變。此時(shí)將流速慢慢降低，開始時(shí)與前一樣P基本不變，直到D點(diǎn)以后，P則隨流速的降低而降低，不再出現(xiàn)P的極大值，最后，固體粒子又互相接觸，而成靜止的固定床。ABPDlog UlogP2在一正常速度下，處于正常流化的流化床，如果突然關(guān)閉氣源，則由于床層中有氣泡存在，以氣泡形式存在的氣體首先迅速逸出床層，床層高度迅速下降；而后是濃相中的氣體逸出，床層等速下降；最后是粒子的重量將粒子間的部分氣體擠出，床層高度變化很小。由此可得其床層高度隨時(shí)間變化的崩潰曲線（如圖2所示）。因此，可以設(shè)想，如果床

3、層中圖1 P U關(guān)系123465t (sec)260270280290300HTHDHD圖2 HT t關(guān)系沒有氣泡，則床層一開始就隨時(shí)間等速下降，所以，將上述崩潰曲線中的等速部分外推到t=0處時(shí)的床層高度，即為濃相床層的高度HD。這樣，只要重復(fù)上述過程，多做幾條崩潰曲線，總可以找到一條曲線，這條曲線正好無氣泡逸出段，開始就是等速下降的起點(diǎn)。與此相應(yīng)的氣速即為起始鼓泡速度Umb。根據(jù)P的情況，還可以了解床內(nèi)的動(dòng)態(tài)，如溝流和節(jié)涌等等。三、 實(shí)驗(yàn)裝置與流程如圖3所示：本實(shí)驗(yàn)所用的流化床為F100×4mm的有機(jī)玻璃制成的。床體上裝有擴(kuò)大管和過濾裝置，以回收稀相段的微細(xì)粒子。氣體分布板為多孔篩

4、板，開孔率為1%。圖3 實(shí)驗(yàn)裝置四、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 熟悉實(shí)驗(yàn)流程，并檢查各設(shè)備是否完好，使之處于準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。2、 先打開空氣壓縮機(jī)，慢慢將空氣送入細(xì)粒子流化床中，逐次改變氣體流量（由小到大），記下相應(yīng)流速下床層壓降P，并記入表1中（注意觀察流化床中粒子由固定床階段®均勻散式流化床階段®鼓泡流化狀態(tài)的變化情況）。再逐漸減小氣量，記錄不同氣速下的P，觀察兩者有何不同。五、數(shù)據(jù)記錄與處理(1) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：表1G (cum/hr)uo (m/sec)P (G由小到大)P (G由大到小)0.4570.0.2970.6390.0.3621.2270.0.4952.1700.0.6

5、852.7740.0.9533.5380.1.1563.8070.159081.1663.9950.1.1833.9410.1.1653.8130.159331.1643.6400.1.0632.8510.0.9152.3780.0.7451.7740.0.5650.8090.0.3630.1180.0.220000.0300.118(2) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：作logPloguo圖，并從圖中求出臨界流化速度umf。由此圖可以估計(jì)得到臨界流化速度為0.167m/s六、思考與討論1. logPlogG圖中上行與下行之臨界點(diǎn)所反映出的床層動(dòng)態(tài)。答：此時(shí)的氣體流速剛剛足以使粒子流化起來,但還未流化起來。2. 起始流化速度測(cè)定中應(yīng)注意哪些問題，為什么難以測(cè)得？答：應(yīng)該注意加壓直到使流化床的壓降穩(wěn)定大概不變后再減壓；注意讀數(shù)的時(shí)候直到示數(shù)在小范圍內(nèi)波動(dòng)再讀；在臨界流化速度附近，應(yīng)該多讀幾個(gè)點(diǎn)。因?yàn)槠鹗剂骰俣鹊奶卣魇菈航祻拇蟮叫?/p>