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
、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。
了解和掌握临界流化速度Umf和起始鼓泡速度Umb的测量原理、方法和步骤，明确 细粒子流化床的实验四 气固流化床反应器的流化特性测定
、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。
了解和掌握临界流化速度Umf和起始鼓泡速度Umb的测量原理、方法和步骤，明确 细粒子流化床的基本特性。
通过对Umf和Umb的测定，进一步理解两相理论以及临界流化速度与起始鼓泡速度 的区别。
、实验原理
1 .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U之间的关系能够 很好地描述床层的流化过程。
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 0 △
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?所示）。因此，可以设想，如果床层中
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290
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300 -
1 2 3 4 5 6 t (sec)
图2斗〜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hd。这样，只要重复上述过程，多做几条崩溃曲线， 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(X4mmT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％。
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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电 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 胃观察两者有何不同。
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（记录夜）。
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*〜t 图，便可得床层高度ht随时间变化的关系曲线，再从图中