固體流態(tài)化的流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)

1、固體流態(tài)化的流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)固體流態(tài)化的流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)（示范實(shí)驗(yàn)）1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)?zāi)康脑诃h(huán)境工程專業(yè)，經(jīng)常有流體流經(jīng)固體顆粒的操作，諸如過(guò)濾、吸附、浸取、離子交換以及氣固、液固和氣液固反應(yīng)等。凡涉及這類流固系統(tǒng)的操作，按其中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一般將設(shè)備分為固定床、移動(dòng)床和流化床三大類。近年來(lái)，流化床設(shè)備得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。固體流態(tài)化過(guò)程又按其特性分為密相流化和稀相流化。密相流化床又分為散式流化床和聚式流化床。一般情況下，氣固系統(tǒng)的密相流

2、化床屬于聚式流化床，而液固系統(tǒng)的密相流化床屬于散式流化床。①通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)與了解流化床反應(yīng)器運(yùn)行。掌握解流化床反應(yīng)器啟動(dòng)中物料的連續(xù)流化方法及其測(cè)定的主要內(nèi)容，掌握流化床與固定床的區(qū)別，掌握鼓泡流化床與循環(huán)流化床在本質(zhì)上的差異。②測(cè)定流化床床層壓降與氣速的關(guān)系曲線本實(shí)驗(yàn)的目的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察固定床向流化床轉(zhuǎn)變的過(guò)程，以及聚式流化床和散式流化床流動(dòng)特性的差異；實(shí)驗(yàn)測(cè)定流化曲線和流化速度，并試驗(yàn)驗(yàn)證固定床壓降和流化床臨界流化速度的計(jì)算公式。

3、通過(guò)本實(shí)驗(yàn)希望能初步掌握流化床流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究方法，加深對(duì)流體流經(jīng)固體顆粒層的流動(dòng)規(guī)律和固體流態(tài)化原理的理解。2、實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)原理介紹、實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)原理介紹流化床反應(yīng)器是一種易于大型化生產(chǎn)的重要化學(xué)反應(yīng)器。通常是指反應(yīng)物料懸浮于從下而上的氣流或者液流之中，氣體或者液體中的成分在與反應(yīng)物料的接觸中發(fā)生反應(yīng)。流化床反應(yīng)器在現(xiàn)代工業(yè)中的早期應(yīng)用為20世紀(jì)20年代出現(xiàn)的粉煤氣化的溫克勒爐（見煤氣化爐）。目前，流化床反應(yīng)器已在電力、化工、石

4、油、冶金、核工業(yè)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。與固定床反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：①可以實(shí)現(xiàn)固體物料的連續(xù)輸入和輸出；②流體和顆粒的運(yùn)動(dòng)使床層具有良好的傳熱性能，床層內(nèi)部溫度均勻，而且易于控制，特別適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)；③便于進(jìn)行催化劑的連續(xù)再生和循環(huán)操作，適于催化劑失活速率高的過(guò)程的進(jìn)行，石油流化床催化通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置可完成冷態(tài)流化床氣動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)、布風(fēng)板布風(fēng)均勻性實(shí)驗(yàn)、流化床料層阻力特性實(shí)驗(yàn)、流化床物料流化特性實(shí)驗(yàn)、流化床反應(yīng)器內(nèi)氣體——顆粒

5、兩相流動(dòng)特性研究。通過(guò)上述研究，為布風(fēng)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其性能改進(jìn)、流化床反應(yīng)器的點(diǎn)火啟動(dòng)與運(yùn)行提供正確的依據(jù)。3、實(shí)驗(yàn)步驟與方法、實(shí)驗(yàn)步驟與方法(1)啟動(dòng)空壓機(jī)后，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)(空氣流量已設(shè)定好，壓力定位0.8Mpa)，待穩(wěn)定后，開啟閥門，使壓縮空氣進(jìn)入流化床，調(diào)節(jié)流量計(jì)至所需流量，測(cè)定空管時(shí)壓力降與流速關(guān)系，記錄床層高度及床中給點(diǎn)壓力變化，以作比較。(2)關(guān)閉氣源，小心打開反應(yīng)器，裝入己篩分的一定粒度，石英砂，檢漏。(3)通入氣體，在不

6、同氣速下觀察有機(jī)玻璃反應(yīng)器中流化現(xiàn)象，測(cè)定不同氣速下床層高度與壓降值。(4)改變石英砂粒度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(5)在某一實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，去掉氣體分布板觀察流化狀態(tài)有何變化。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉空壓機(jī)。待所有實(shí)驗(yàn)工作后，清理打掃實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)特別注意下列事項(xiàng)：(1)、起動(dòng)氣泵前必須完全打開放空閥。(2)、循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)閉必須嚴(yán)格遵守上述操作步驟。無(wú)論是開機(jī)、停機(jī)或調(diào)節(jié)流量，必須緩慢地開啟或關(guān)閉閥門。(3)、當(dāng)流量調(diào)節(jié)值接近臨界點(diǎn)時(shí)，閥門

7、調(diào)節(jié)更須精心細(xì)微，注意床層的變化。4.流化床特性測(cè)試流化實(shí)驗(yàn)流化床特性測(cè)試流化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)用的固體物料是不同粒度的石英砂，氣體用空氣。由空氣壓縮機(jī)來(lái)的空氣經(jīng)穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓后，由轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)計(jì)量，隨后可通入裝有石英砂固體顆粒的流化床反應(yīng)器，氣體經(jīng)分布板吹入床層，從反應(yīng)器上部引出后放空。床層壓力降可通過(guò)U型壓差計(jì)測(cè)得在實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)測(cè)量不同空氣流量下的床層壓降，得到流化床床層壓降與氣速的關(guān)系曲線當(dāng)氣速較小時(shí)，操作過(guò)程處于固定床階段，壓降與流速成