1、精選優質文檔-傾情為你奉上 化工1003 李文博實驗二 氣固流化床反應器的流化特性測定一、 實驗目的1. 觀察了解氣固流化床反應器中不同氣速下固體粒子的流化狀況，建立起對流態化過程的感性認識。2. 了解和掌握臨界流化速度Umf的測量原理、方法和步驟，明確細粒子流化床的基本特性。3. 進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別。二、 實驗原理1在氣固流化床反應器中，氣體通過床層的壓力降P與空床速度U0之間的關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。當氣速很小時，氣體通過床層的壓力降P與空床速度U0在對數坐標圖上呈直線關系（圖1中的AB段）；當氣速逐漸增大到P

2、大致等于單位面積的重量時，P達到一極值（圖1中P點）；流速繼續增大時，P略有降低；此后床層壓力降P基本不隨流速而變。此時將流速慢慢降低，開始時與前一樣P基本不變，直到D點以后，P則隨流速的降低而降低，不再出現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間變化的崩潰曲線（如圖2所示）。因此，可以設想，如果床

3、層中圖1 P U關系123465t (sec)260270280290300HTHDHD圖2 HT t關系沒有氣泡，則床層一開始就隨時間等速下降，所以，將上述崩潰曲線中的等速部分外推到t=0處時的床層高度，即為濃相床層的高度HD。這樣，只要重復上述過程，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。與此相應的氣速即為起始鼓泡速度Umb。根據P的情況，還可以了解床內的動態，如溝流和節涌等等。三、 實驗裝置與流程如圖3所示：本實驗所用的流化床為F100×4mm的有機玻璃制成的。床體上裝有擴大管和過濾裝置，以回收稀相段的微細粒子。氣體分布板為多孔篩

4、板，開孔率為1%。圖3 實驗裝置四、 實驗步驟1、 熟悉實驗流程，并檢查各設備是否完好，使之處于準備運轉狀態。2、 先打開空氣壓縮機，慢慢將空氣送入細粒子流化床中，逐次改變氣體流量（由小到大），記下相應流速下床層壓降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、數據記錄與處理(1) 實驗數據記錄：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) 實驗數據處理：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所反映出的床層動態。答：此時的氣體流速剛剛足以使粒子流化起來,但還未流化起來。2. 起始流化速度測定中應注意哪些問題，為什么難以測得？答：應該注意加壓直到使流化床的壓降穩定大概不變后再減壓；注意讀數的時候直到示數在小范圍內波動再讀；在臨界流化速度附近，應該多讀幾個點。因為起始流化速度的特征是壓降從大到小