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《噴動(dòng)床發(fā)展與現(xiàn)狀》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第13卷第2期化學(xué)反應(yīng)工程與工藝Vol13,No21997年6月ChemicalReactionEngineeringandTechnologyJune,1997綜述噴動(dòng)床發(fā)展與現(xiàn)狀祝京旭洪江(加拿大西安大略大學(xué)化工系)摘要介紹了流化床的一個(gè)分支——噴動(dòng)床的發(fā)展與現(xiàn)狀。首先簡(jiǎn)述了噴動(dòng)床的發(fā)展史,然后著重講解了有關(guān)噴動(dòng)床的幾個(gè)基本概念,并對(duì)噴動(dòng)床的流動(dòng)特性及其與傳統(tǒng)流化床的異同點(diǎn)作了描述。給出了一些噴動(dòng)床的床型變化及應(yīng)用實(shí)例,并提供了一份有關(guān)噴動(dòng)床研究的較完整的文獻(xiàn)清單。關(guān)鍵詞:噴動(dòng)床參考文獻(xiàn)噴射區(qū)環(huán)隙區(qū)最小噴動(dòng)速度最大噴動(dòng)床高噴動(dòng)床發(fā)展簡(jiǎn)介噴動(dòng)床(SpoutedBed)作為流態(tài)化技
2、術(shù)的一個(gè)分支始于50年代初期的加拿大。在40～50年代的加拿大,中西部農(nóng)業(yè)省生產(chǎn)的小麥等大批農(nóng)作物經(jīng)常由于濕度過高而霉?fàn)€變質(zhì),急需一種簡(jiǎn)便易行且傳熱效率高的干燥器械。因此,加拿大國(guó)家自然研究院(NaturalResearchCouncil或簡(jiǎn)寫為NRC)的GisherPE于1951年提出利用流化床傳熱效率高、溫度分布均勻等優(yōu)點(diǎn)來開發(fā)一種可移動(dòng)的體積小但處理量大的小麥干燥機(jī),并為此在1952年招聘了一個(gè)名叫MathurKB從印度來的年輕人來從事該項(xiàng)研究工作。Mathur首先設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)徑6英寸、高4英寸的流化裝置來測(cè)試能否將小麥流化起來。該流化床底部安有一個(gè)鋼制多孔流化氣分布器
3、。他們發(fā)現(xiàn)隨著氣流量的增加,在分布器的表面會(huì)形成一個(gè)與床徑一樣大小的氣泡,該氣泡的膨脹會(huì)直接將小麥吹跑掉而不會(huì)出現(xiàn)小麥的攪動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)小麥的攪動(dòng),他們決定把分布器的一半通氣孔堵起來;但結(jié)果是除了流化床底部開始有少量的攪動(dòng)之外,氣泡還是會(huì)很快形成并把其余小麥吹跑。Mathur進(jìn)而堵塞了全部分布器通氣孔而只保留了靠近管壁的一個(gè)孔,這時(shí)發(fā)現(xiàn)約有一英寸厚的小麥沿開孔一側(cè)的管壁上升,而在管壁的另一側(cè)有小麥向下緩慢均勻連續(xù)地流動(dòng)。由此受到啟發(fā),他們撤掉了分布器而將一個(gè)通氣管直接接到床層底部中心處,發(fā)現(xiàn)存在著同樣的流動(dòng)現(xiàn)象,即小麥從床層底部中心隨向上噴射的氣流一起快速向上流動(dòng)直至床層頂部,然后又
4、沿管壁四周向下緩慢連續(xù)移動(dòng)至⒇1995-02-19收到初稿,1995-05-09收到修改稿。聯(lián)系人及第一作者:祝京旭,男,36歲,博士,副教授。⒇208化學(xué)反應(yīng)工程與工藝1997年床層底部。這就是Mathur和Gisher最早發(fā)明并申報(bào)了專利的噴動(dòng)床。鑒于噴動(dòng)床技術(shù)的直接和潛在的應(yīng)用價(jià)值,Mathur和Gisher進(jìn)而對(duì)噴動(dòng)床的氣體、固體流動(dòng)形態(tài),顆粒尺寸及尺寸分布等等對(duì)噴動(dòng)現(xiàn)象的影響做了一系列基礎(chǔ)研究,并于1954年在美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)(AIChE)學(xué)術(shù)年會(huì)上發(fā)表了世界上第一篇研究噴動(dòng)床技術(shù)的論文并引起了廣泛的關(guān)注。其后不久,Gisher在英國(guó)倫敦專題介紹了噴動(dòng)床在干燥上的應(yīng)用從
5、而把該項(xiàng)技術(shù)傳播到了英國(guó)。與此同時(shí),加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)(UniversityofBritishColumbia或簡(jiǎn)稱UBC)的NormanEpstein教授也參加進(jìn)Mathur和Gisher在NRC的噴動(dòng)床研究項(xiàng)目,并在Mathur和Gisher于1955年先后離開NRC之后,在UBC建立了相應(yīng)的研究裝置。1967年底,Epstein教授將在英國(guó)獲得博士學(xué)位并回印度工作了9年的Mathur請(qǐng)回UBC。從此兩人開始了10年的合作,使UBC的噴動(dòng)床研究小組逐漸發(fā)展成為世界上最大的噴動(dòng)床研究中心之一,他們一起合作在1974年出版了世界上第一部也是目前唯一的一部噴動(dòng)床專著,并帶起了一批
6、研究人員。至今發(fā)表的全部有關(guān)噴動(dòng)床的論文中,有很多都是由英屬哥倫比亞大學(xué)的研究者所做。這從文中所列的文獻(xiàn)目錄中可以很明顯地看出來,他們還一起促成并且共同主持了1973年在溫哥華召開的第一屆國(guó)際噴動(dòng)床會(huì)議。1978年Mathur不幸因心臟病去世后,Epstein就獨(dú)立擔(dān)當(dāng)起繼續(xù)開發(fā)噴動(dòng)床的重任,并繼續(xù)主持了1982年和1991年的第2屆和第3屆國(guó)際噴動(dòng)床會(huì)議(3次國(guó)際會(huì)議的主要論文均在會(huì)議召開后的第2年在加拿大化學(xué)工程雜志上專輯發(fā)表)。Epstein在1988年退休后,仍繼續(xù)和UBC的年輕教授們合作,使UBC在這方面一直處于領(lǐng)先地位。至今為止,已有20多名做噴動(dòng)床科研的研究生畢業(yè)。值
7、得一提的另一個(gè)噴動(dòng)床研究中心是美國(guó)RensselaerPolytechnicInstitute的HowardLirrman教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,他從60年代末起就與前南斯拉夫貝爾格萊德大學(xué)(UniversityofBelgrade)的VukovicDV教授的科研組合作進(jìn)行噴動(dòng)床基礎(chǔ)理論的研究,至今還在不斷地發(fā)表這方面的研究論文,對(duì)推動(dòng)噴動(dòng)床技術(shù)的發(fā)展也做出了很大貢獻(xiàn)。Vukovic教授于1994年去世,他的噴動(dòng)床科研組現(xiàn)由GrbavcicZB教授領(lǐng)導(dǎo)。此外,前蘇聯(lián)的學(xué)者
