实验气固流化床反应器流化特性测定.docx

实验四 气固流化床反应器的流化特性测定
一、实验目的
观察了解气固流化床反应器中不同气速下固体粒子的流化状况，建立起对流态化过 程的感性认识。
2・了解和掌握临界流化速度U ’和起始鼓泡速度U』勺测量原理、方法和步骤，明确
mf m实验四 气固流化床反应器的流化特性测定
一、实验目的
观察了解气固流化床反应器中不同气速下固体粒子的流化状况，建立起对流态化过 程的感性认识。
2・了解和掌握临界流化速度U ’和起始鼓泡速度U』勺测量原理、方法和步骤，明确
mf mb
细粒子流化床勺基本特性。
』勺测定，进一步理解两相理论以及临界流化速度与起始鼓泡速度 mf mb
勺区别。
二、实验原理
△•在气固流化床反应器中'气体通过床层的压力降P与空床速度U0之间的关系能够 很好地描述床层勺流化过程。
如图1所示：气体自下向上流过床层。当气速很小时，气体通过床层的压力降P与空 床速度U在对数坐标图上呈直线关系（图1中的AB段）；当气速逐渐增大到P大致等于 单位面积的重量时，P达到一极值（图1中P点）流速继续增大时，P略有降低；此 后床层压力降P基本不随流速而变。此时将流速慢慢降低，开始时与前一样P基本不变， 直到D点以后，P则随流速的降低而降低，不再出现P的极大值，最后，固体粒子又互 相接触，而成静止的固定床。
2．在一正常速度下，处于正常流化的流化床，如果突然关闭气源，则由于床层中有气 泡存在，以气泡形式存在的气体首先迅速逸出床层，床层高度迅速下降；而后是浓相中的气 体逸出，床层等速下降；最后是粒子的重量将粒子间的部分气体挤出，床层高度变化很小。 由此可得其床层高度随时间变化的崩溃曲线（如图2所示）。因此，可以设想，如果床层中
图1 △P〜U关系
图2 H〜t关系
没有气泡，则床层一开始就随时间等速下降，所以，将上述崩溃曲线中的等速部分外=推到 处时的床层高度，即为浓相床层的高度H。这样，只要重复上述过程，多做几条崩溃曲线，
D
总可以找到一条曲线，这条曲线正好无气泡逸出段，开始就是等速下降的起点。与此相应的 气速即为起始鼓泡速度U O
mb
根据P的情况，还可以了解床内的动态，如沟流和节涌等等。
三、实验装置与流程
如图3所示：本实验所用的流化床为10(X4mm勺有机玻璃制成的。床体上装有扩大
管和过滤装置，以回收稀相段的微细粒子。气体分布板为多孔筛板，开孔率为％。
图 3 实验装置
四、实验步骤
1、 熟悉实验流程，并检查各设备是否完好，使之处于准备运转状态。
2、 先打开空气压缩机，慢慢将空气送入细粒子流化床中，逐次改变气体流量（由小，到大） 记下相应流速下床层压降P,并记入表1中（注意观察流化床中粒子由固定床阶阳 均匀散式流化床阶段T鼓泡流化状态的变化情况。再逐渐减小气量，记录不同气速下 的P，观察两者有何不同。
3、 然后，先调好一个流量，待床层达到稳定流化的情况下，突然关闭气源，记录从切断气 源的瞬间开始床层高度随时间的下降关系（记录表2）。
4、 再改变流量，重复上面步骤3,连续做几次，将数据记录表2中，在坐标纸上作片〜t 图，便可得床层高度片随时间变化的关系曲线，再从图中曲线组得到鼓泡流化速度。
五、数据记录与处理
（1）实验数据记录：
表1