实验2--气固流化床反应器的流化特性测定

化学1003李实验2气固流化床反应器流化特性的测定一、实验目的1.观察和理解气固流化床反应器中不同气体速度下固体颗粒的流化状态，建立对流化过程的感性认识。2.理解和掌握临界流化速度Umf的测量原理、方法和步骤，并确定细颗粒流化床的基本特性。3.进一步了解两相理论以及临界流化速度和初始鼓泡速度之间的差异。二、实验原理1.在气固流化床反应器中，气体通过床的压降P与空床速度U0之间的关系能很好地描述床的流化过程。如图1所示，气体从底部到顶部流过床。当气体速度非常小时，通过床的气体的压降P和空床速度U0在对数坐标图上具有线性关系(图1中的截面AB)；当气体速度逐渐增加到与单位面积重量大致相等的P时，P达到极值(图1中的点P)；当流量继续增加时，P略有下降；之后，床层压降P基本上不随流量变化。此时，流速将缓慢下降，并且P将保持与开始时基本相同。在点D之后，P将随着流量的减小而减小，并且P的最大值将不再出现。最后，固体颗粒将再次相互接触，形成一个固定的固定床。ABPD日志U对数P2.在正常速度下，如果在正常流化的流化床中突然关闭气源，气泡形式的气体将首先迅速从床中逸出，并且由于床中存在气泡，床的高度将迅速下降；然后浓缩相的气体逸出，床层以恒定的速度下降。最后，颗粒的重量挤压颗粒之间的部分气体，床的高度变化很小。因此，可以获得床高随时间的塌陷曲线(如图2所示)。因此，可以想象，如果在床上图1 p u关系123465t(秒)260270280290300高温硬盘硬盘图2高温-高温关系如果没有气泡，床在开始时会随着时间以恒定的速度下降。因此，当坍塌曲线的恒速部分外推至t=0时的床高是厚相床高HD。通过这种方式，只要重复上述过程并制作多条折叠曲线，就总能找到一条曲线。这条曲线没有气泡逸出部分，起点是恒速下降的起点。相应的气体速度是初始鼓泡速度Umb。根据P，也可以理解床中的动力学，例如通道流动和段塞流。三。实验设备和过程如图3所示，本实验中使用的流化床由F1004mm有机玻璃制成。床体配有膨胀管和过滤装置，用于回收稀相段的细颗粒。气体分布板为开孔率为1%的多孔筛板。图3实验装置四.实验步骤1、熟悉实验过程，并检查设备是否完好，使其处于准备操作的状态。2.首先打开空气压缩机，将空气缓慢送入细颗粒流化床，逐个改变气体流速(从小到大)，记录相应流速下的床层压降P，并记录在表1中(注意观察流化床中颗粒的鼓泡流化状态从固定床阶段到均匀分散流化床阶段的变化)。然后逐渐减小风量，记录不同风速下的P，观察两者的差异。V.数据记录和处理(1)实验数据记录：表1g(累计/小时)uo(米/秒)P (G从小到大)P (G从大到小)0.4570.0.2970.6390.0.3621.2270.0.4952.1700.0.6852.7740.0.9533.5380.1.1563.8070.159081.1663.9950.1.1833.9410.1.1653.8130.159331.1643.6400.1.0632.8510.0.9152.3780.0.7451.7740.0.5650.8090.0.3630.1180.0.220000.0300.118(2)实验数据处理：绘制了对数 p loguo图，由该图得到临界流化速度umf。根据该图，临界流化速度可估计为0.167米/秒六、思考和讨论1.由向上和向下临界点反映的床动力学在临界流化速度附近应该多读几个点。因为初始流化速度的特征在于压降不一致的点，即从大到