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《探索納米顆粒在振動(dòng)流化床中的聚團(tuán)流態(tài)化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中南大學(xué)碩士學(xué)位論文納米顆粒在振動(dòng)流化床中的聚團(tuán)流態(tài)化研究姓名：王輝申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：周濤20100528中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要納米顆粒(屬于GeldartC類顆粒，亦稱黏性顆粒)在流化過(guò)程中易形成流化聚團(tuán)、并最終以聚團(tuán)形式流化，多數(shù)粘性顆粒的流化聚團(tuán)具有較寬的粒徑分布。目前，氣固流態(tài)化領(lǐng)域中顆粒團(tuán)聚機(jī)理及團(tuán)聚物性質(zhì)己成為研究熱點(diǎn)。本文在傳統(tǒng)流化床和振動(dòng)流化床中，對(duì)納米級(jí)Si02、ZnO、Ti02三種顆粒進(jìn)行了流態(tài)化實(shí)驗(yàn)，研究了其聚團(tuán)流化性能和聚團(tuán)尺寸變化規(guī)律。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，由于顆粒所特有的物理性質(zhì)，三種納米顆粒在傳統(tǒng)流化床中低表觀氣
2、速下易形成活塞和溝流。隨表觀氣速的增加，床內(nèi)鼓泡加劇，活塞與溝流消失，床中均出現(xiàn)分層現(xiàn)象，聚團(tuán)偏析大，揚(yáng)析嚴(yán)重，流化效果較差。振動(dòng)能的引入可以有效的消除節(jié)涌、抑制溝流、降低最小流化速度、減小聚團(tuán)平均尺寸和整個(gè)床層的偏析率，顯著的改善了納米顆粒的流化質(zhì)量。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的考察了操作條件對(duì)聚團(tuán)尺寸的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：納米顆粒在流化床中流化一段時(shí)間后聚團(tuán)才形成比較穩(wěn)定的硬聚團(tuán)。初始床層越高，振動(dòng)波傳播受到的阻礙越大，淺床層(ho／D=O．8或1)有利于振動(dòng)能的吸收，聚團(tuán)流化性能好，但總體效果是高徑比對(duì)聚團(tuán)尺寸影響較小。振動(dòng)參數(shù)對(duì)聚團(tuán)尺寸的影響具有兩面性，在恒定
3、振幅下，試驗(yàn)初期隨振動(dòng)頻率的增加聚團(tuán)尺寸從300gm降低到100gm左右。當(dāng)振動(dòng)頻率超過(guò)一臨界值時(shí)，聚團(tuán)尺寸隨振動(dòng)頻率的增加反而增加。在A=3mm時(shí)，Si02、Ti02和ZnO的臨界頻率分別為10Hz、15Hz?？赡茉蚴穷~外的振動(dòng)能不僅可以促進(jìn)聚團(tuán)的破碎，還可以增加顆粒間或聚團(tuán)間的接觸機(jī)會(huì)，在黏性力較大的情況下易形成大聚團(tuán)。振動(dòng)頻率對(duì)聚團(tuán)尺寸的影響要強(qiáng)于振幅。另外，較高氣速可以使聚團(tuán)大小減小。根據(jù)納米顆粒聚團(tuán)在振動(dòng)流化床中碰撞能、有效振動(dòng)能、流體剪切能和黏性能的平衡分析，建立了估算聚團(tuán)大小的能量平衡模型。結(jié)果表明：隨著振動(dòng)強(qiáng)度的加大聚團(tuán)尺寸的實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值
4、均減小，在振動(dòng)條件下該模型預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，說(shuō)明了模型的合理性?；谡駝?dòng)機(jī)理，探討了振動(dòng)床中聚團(tuán)團(tuán)聚和解聚的機(jī)理。本文研究為進(jìn)一步開(kāi)展有關(guān)研究和開(kāi)發(fā)超細(xì)粉振動(dòng)場(chǎng)流化床打下了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞納米顆粒，振動(dòng)流化床，聚團(tuán)大小，振動(dòng)參數(shù)，能量模型中南大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTNano-particles，belongingtoGeldart’SgroupCpatriclesorcohesivepowders，areeasytoaggregateIntofluidizedagglomeratesduring一一一一一fluidization，which
5、resultsinfactuallyagglomeratesofcohesivepowders．Usually,thefluidizedagglomeratesaleinwidesizedistribution．Measurementsofagglomeratepropertiesandstudyonthemechanismforparticleagglomeratingbehaviorhavebeenoneofthehotspotsinthefieldoffluidization．Thebehaviorandagglomeratesizesofdiffer
6、entcohesiveSi02，Ti02andZnOnano-particlesareinvestigatedintheconventionalfluidizedbed(CFB)andvibro—fluidizedbed(VFB)．Itwasfoundthatslugsandchannelswereformedfirstlyunder10Wsuperficialgasvelocityduetothepecificphysicalandsurficia。prot‘ofparticles．With’‘LgthespecltlCphysmalandsurticia
7、lpropertiesofparticlesWithlncreasinffthe●superficialgasvelocity,slugsandchannelsvanished，whilstthebubblinginbedwasintensifiedobviously,andthereexistedaseveredegreeofthesize。segregationoftheagglomeratesthroughoutthewholebed，namely,theagglomeratessizesweresmallintheupperzoneandlargei
8、nthelowerzone．Becauseofthe
