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流化床
更新時間:2012-04-05   點擊次數(shù):1731次


流化床 定義:當空氣自下而上地穿過固體顆粒隨意填充狀態(tài)的料層,而氣流速度達到或超過顆粒的臨界流化速度時,料層中顆粒呈上下翻騰,并有部分顆粒被氣流夾帶出料層的狀態(tài)。
  當流體通過床層的速度逐漸提高到某值時,顆粒出現(xiàn)松動,顆粒間空隙增大,床層體積出現(xiàn)膨脹。如果再進一步提高流體速度,床層將不能維持固定狀態(tài)。此時,顆粒全部懸浮于流體中,顯示出相當不規(guī)則的運動。隨著流速的提高,顆粒的運動愈加劇烈,床層的膨脹也隨之增大,但是顆粒仍逗留在床層內(nèi)而不被流體帶出。床層的這種狀態(tài)和液體相似稱為流化床。其中,流化床的種類有:zui小,鼓泡,騰涌。
編輯本段的主要特性
  充分流態(tài)化的床層表現(xiàn)出類似于液體的性質(zhì)。密度比床層平均密度小的流體可以懸浮在床面上;床面保持水平;床層服從流體靜力學(xué)關(guān)系,即高度差為L的兩截面的壓差△p=ρgL ;顆粒具有與液體類似的流動性,可以從器壁的小孔噴出;兩個聯(lián)通的能自行調(diào)整床層上表面使之在同一水平面上。   上述性質(zhì)使得內(nèi)顆粒物料的加工可以像流體一樣連續(xù)進出料,并且由于顆粒充分混合,床層溫度、濃度均勻使床層具有*的優(yōu)點得以廣泛的應(yīng)用。[1]
編輯本段散式流態(tài)化與聚式流態(tài)化
  在床層內(nèi)的流體和顆粒兩相運動中,由于流速、流體與顆粒的密度差、顆粒粒徑及床層尺寸的不同,可呈現(xiàn)出不同的流化狀態(tài),但主要分為散式流化態(tài)與聚式流化態(tài)兩類。
散式流化態(tài)
  顆粒均勻地分布在整個內(nèi)且隨著流速增加床層均勻膨脹,床內(nèi)孔隙率均勻增加,床層上界面平穩(wěn),壓降穩(wěn)定、波動很小。因此,散式流化態(tài)是較理想的流化狀態(tài)。一般流-固兩相密度差較小的體系呈現(xiàn)散式流態(tài)化特征,如液-固。
聚式流化態(tài)
  顆粒在床層的分布不均勻,床層呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu):一相是顆粒濃度與空隙率分布較為均勻且接近初始流態(tài)化狀態(tài)的連續(xù)相,稱為乳化相;另一相則是以氣泡形式夾帶少量顆粒穿過床層向上運動的不連續(xù)的氣泡相,因此又稱為鼓泡流態(tài)化。   聚式流態(tài)化出現(xiàn)在流-固密度差較大的體系,如氣-固。在聚式流態(tài)化中,超過初始流化所需的大量氣體聚并成氣泡上升,在床面上破裂而將顆粒向床面以上空間拋送。這不僅造成床層界面的較大起伏、壓降的波動;更大的不利是以氣泡的形式快速通過床層的氣體與顆粒接觸甚少,而乳化相中的氣體因流速低,與顆粒接觸時間太長,由此造成了氣-固接觸不均勻。[2]
編輯本段循環(huán)燃燒技術(shù)
  循環(huán)燃燒(CFBC)技術(shù)系指小顆粒的煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下,即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術(shù)。   循環(huán)鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝,以石灰石為脫硫吸收劑,燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入,一次風從布風板下部送入,二次風從燃燒室中部送入。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內(nèi)強烈擾動形成,燃煤煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。為了提高吸收劑的利用率,將未反應(yīng)的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰送回燃燒室參與循環(huán)利用。鈣硫比達到2~2.5左右時,脫硫率可達90%以上。   燃燒方式的特點是:  ?。保鍧嵢紵摿蚵士蛇_80%~95%,NOx排放可減少50%;  ?。玻剂线m應(yīng)性強,特別適合中、低硫煤;  ?。常紵矢撸蛇_95%~99%;  ?。矗摵蛇m應(yīng)性好。負荷調(diào)節(jié)范圍30%~100%。
編輯本段超微氣流粉碎技術(shù)
  超微氣流粉碎是將待粉碎物料放置在設(shè)備容器中,從設(shè)備容器下方通入空氣,進行粉碎。而循環(huán),則是將設(shè)備容器下方送入空氣的速度提高,使容器里的物料顆粒被吹起呈沸騰狀態(tài)懸浮粉碎。同時在容器的上部出口,通過高速分級裝置將超微粉收集。   循環(huán)超微氣流粉碎技術(shù)是一項近幾年發(fā)展起來的環(huán)保粉碎技術(shù)。它具有粉碎適應(yīng)性廣、粉碎效率高、粗顆粒夾帶少、低成本、負荷調(diào)節(jié)比大和負荷調(diào)節(jié)快等突出優(yōu)點。循環(huán)低成本實現(xiàn)了嚴格的超微粉碎指標,同時針對各種非金屬物料,在負荷適應(yīng)性和超微粉綜合利用等方面具有綜合優(yōu)勢,為超微氣流粉碎機的節(jié)能環(huán)保改造提供了一條有效的途徑。   干燥技術(shù)
編輯本段干燥技術(shù)
  循環(huán)干燥技術(shù)是將待干燥物質(zhì)通過加料器加入床體(注:內(nèi)已加有床料),從設(shè)備容器下方通入預(yù)熱空氣或者各種鍋爐廢氣,使內(nèi)的物料顆粒被吹起呈沸騰狀態(tài)懸浮粉碎。同時在上部出口,將已干燥物料收集起來。   該項技術(shù)已應(yīng)用于污泥等干燥的工程應(yīng)用,東南大學(xué)熱能所申請,分別對生活污泥和工業(yè)污泥進行干燥,可將含水率為85%的污泥干燥為含水率為0~5%的0.5~1mm固體顆粒。并且已應(yīng)用到工程實際,日處理量50噸。其主要影響因素有溫度、加料速度以及進風流量。

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