固体流态化及气力输送精选PPT.ppt

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1、固体流态化及气力输送第1页，此课件共24页哦(1)固定床阶段固定床阶段颗粒静止（流体空床流速小，颗粒受曳力小）；床层高度、空隙率，均保持不变；阻力服从欧根方程(）。第2页，此课件共24页哦 (2)流化床流化床(沸腾床沸腾床)阶段阶段空床流速，颗粒受曳力，把颗粒托起；临界流化状态临界流化状态(起始流化状态）：最小流化速度最小流化速度空床流速一定时，有一个稳定的床层上界面。第3页，此课件共24页哦(3)颗粒（气力或液力）输送颗粒（气力或液力）输送 当u=ut时，颗粒被带走。带出速度带出速度：颗粒被吹出的临界速度。第4页，此课件共24页哦3.7.2 流化床类似液体的特性流化床类似液体的特性流化床类似

2、液体的性质第5页，此课件共24页哦 （1）密度比床层密度小的物体能浮在床层的上面;（2）床层倾斜，床层表面仍能保持水平；（3）床层中任意两截面间的压差可用静力学关系式表示（p=gL,）；（4）有流动性，颗粒能像液体一样从器壁小孔流出；（5）联通两个高度不同的床层时，床层能自动调整平衡。第6页，此课件共24页哦3.7.3 流体通过流化床的阻力流体通过流化床的阻力固定床阶段，阻力服从欧根方程，如图中a段；流化床阶段，床层压降基本恒定，如图中cd段；气流输送阶段，压降减小，如图中e段12 351020 30 4050100水力或气力输送流化床固定床斜率=1umfaa夹带开始p,mmH2Oe空气流速u

3、 cm/s 流化床阻力损失与流速的关系（空气、沙粒系统）c,dbut第7页，此课件共24页哦 即：流化床层阻力即：流化床层阻力=单位面积床层中颗粒的总重力，单位面积床层中颗粒的总重力，因此流化床阶段，床层压降基本恒定。因此流化床阶段，床层压降基本恒定。流化床阶段，近似认为颗粒处于动态平衡。第8页，此课件共24页哦3.7.4 流化床的不正常现象流化床的不正常现象（1）腾涌腾涌 现象：现象：气泡长大将床层分成相互分开的气泡和颗粒层 颗粒层象活塞一样被气泡向上推动，到达床层上界面，气泡崩裂，颗粒分散下落。原因：原因：气-固流化床中床层高度与直径的比值过大或气速过高。后果：后果：床层阻力大幅度波动，器

4、壁被颗粒磨损加剧，设备振动，甚至将床中构件冲坏第9页，此课件共24页哦（2）沟流现象沟流现象 现象现象：气体通过床层时形成短路，床层内密度分布不均匀，气、固接触不良，部分床层变成死床。原因：原因：与颗粒的特性、堆积情况、床层直径及气体分布板有关。发生沟流现象时，床层阻力较正常值低发生沟流现象时，床层阻力较正常值低第10页，此课件共24页哦3.7.5 流化床的操作流化床的操作(1)临界流化速度临界流化速度 临界流化状态临界流化状态：可按固定床计算（欧根方程）说明说明：公式误差较大，一般应以实验数据为准。第11页，此课件共24页哦(2)带出速度带出速度 ut颗粒被流体带走时，注意：计算不均匀颗粒床

5、层的带出速度注意：计算不均匀颗粒床层的带出速度用最小颗粒直径，保证操作可靠性。(3)流化床操作范围流化床操作范围第12页，此课件共24页哦 浓相区（床层）高度：浓相区（床层）高度：床层上界面以下的床层高度。3.7.6 流化床的高度与直径流化床的高度与直径(1)流化床的高度流化床的高度 高度高度=浓相区高度浓相区高度+稀相区高度稀相区高度浓浓相相区区稀稀相相区区第13页，此课件共24页哦 稀相区高度稀相区高度（分离高度）：浓相区上界面到稀相区颗粒浓度 恒定处的距离。分离高度取决于颗粒的粒度分布、颗粒的密度和气体的密度、粘度及结构尺寸和气速。目前，尚无可靠的计算公式。气速愈大，分离高度愈大。第14

6、页，此课件共24页哦(2)流化床的直径流化床的直径确定好流化床的操作气速后，即可根据气体的处理量确定流化床所需的直径D。V-气体的处理量，m3/s；u-流化床的实际操作气速，m/s。第15页，此课件共24页哦优点：优点：系统密闭，可避免物料飞扬，减少物料损失，改善劳动条件；输送管线受地形与设备设置的限制小；输送的同时易于进行物料的干燥、加热、冷却等操作；设备紧凑，易于实现过程的连续化与自动化。缺点：缺点：动力消耗大、颗粒尺寸受一定限制；在输送过程中颗粒易破碎；管壁受到磨损；不适用于含水量大、有粘附性或高速运动时易产生静电的物料。3.7.7 气力输送的一般概念气力输送的一般概念 气力输送：气力输

7、送：利用气体进行颗粒输送的过程。常用介质：空气。第16页，此课件共24页哦3.7.8 气力输送的类型气力输送的类型气力输送类型：气力输送类型：稀相输送、密相输送。固气比固气比R：单位质量气体单位时间内所输送的固体质量。（1）稀相输送稀相输送固气比 R 25的气力输送；用高压气体压送物料。第17页，此课件共24页哦利用惯性、过滤、静电等作用，从气体或蒸气中除去所含固体颗粒或液滴而使之净化，或者用液体对气体进行洗涤，即所谓的湿法净制。3.8 气体的其他净化方法气体的其他净化方法3.8.1 惯性分离器惯性分离器 原理：原理：利用气体与颗粒密度不同的性质，在气体的流动路径上设置挡板以使气体在流动时发生

8、突然的转向，由于颗粒的惯性大，不易改变流动方向，因而可从气体中分离出来。适用：适用：从气体中分离出固体颗粒或液滴。优点：优点：结构简单、阻力小;缺点：缺点：分离效率不高，用作预除尘。第18页，此课件共24页哦说明：说明：颗粒的直径及密度越大、气速越大、气体转折的曲率半径越小，则除尘效果越好。挡板尘灰 惯性分离器组第19页，此课件共24页哦3.8.2 袋滤器袋滤器 使含尘气体穿过袋状滤布，以除去其中的尘粒的设备。优点：优点：能除去1m以下的微尘、除尘效率高缺点：缺点：投资费用高、清灰麻烦、用于处理湿度高的气体时，应注意气温须高于露点。适用：适用：在旋风分离器后作为末级除尘设备。1排气口；2上部箱

9、体；3喷射管；4文氏管；5控制器；6气包；7控制阀；8脉冲阀；9进气口；10滤袋；11框架；12中部箱体；13灰斗；14排灰阀第20页，此课件共24页哦3.8.3 静电除尘器静电除尘器 利用直流高压电源使尘粒沉降的设备，基本部分为两个 高压电极。原理：原理：在放电电极周围产生电离圈，气体通过电离区时发生 电离，电离产生的正负离子在向两极运动过程中撞击 粉尘粒子，使尘粒带上电荷被两极吸引而从气体中分 离出去。优点：优点：有效地扑集0.1m甚至更小的烟尘或雾滴，分离效率可高达99.99%；阻力小、气体处理量大。缺点：缺点：设备费和运转费均较高、安装管理要求严格。第21页，此课件共24页哦3.8.4

10、 湿式除尘器湿式除尘器 使含尘气体与水或其他液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性 碰撞及扩散、粘附等作用把尘粒从气流中分离出来的设备。（1）水膜除尘器水膜除尘器 优点：优点：除尘效率高、阻力小、结构简单；缺点：缺点：设备体积大、占地多、金属消耗量大。1外壳；2螺旋倒流片；3内芯；4灰浆斗第22页，此课件共24页哦优点：优点：能除去1m以下的微尘、除尘效率高、结构简单、维修管理方便、可用于除雾、降湿、吸收及蒸发等操作。缺点：缺点：压力损失大、用水量大。（2）文氏管除尘器文氏管除尘器 由文氏管和除沫器组成。1进气管；2喷水装置；3收缩管；4喉管；5扩散管；6连接风管；7除沫器第23页，此课件共24页哦（3）塔式除尘）塔式除尘 在某些逆流塔式传质设备中，尘粒与水滴相互凝聚，使尘粒成团状，靠重力作用而沉降下来，随液流由塔底排出。常用的塔式除尘设备有：湍球塔、泡沫洗涤塔、旋流塔板。1栅板2喷嘴3除雾器4人孔5供水管6视境第24页，此课件共24页哦