固体流态化处理步骤
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一、实验目的1. 观察固体颗粒在流态化过程中的聚式和散式流化现象。
2. 测定床层的堆积密度和空隙率。
3. 测定流体通过颗粒床层时的压降与空塔气速的曲线,并确定临界流化速度。
二、实验原理固体流态化是指固体颗粒在气体或液体介质中,由静止状态逐渐过渡到具有一定流动性的状态。
在此过程中,颗粒的流动速度与气体(或液体)的流速之间存在一定的关系。
当气体(或液体)流速达到某一临界值时,颗粒开始由静止状态转变为流态化状态,此时的流速称为临界流化速度。
三、实验装置1. 实验装置流程:鼓风机→ 气体流量调节阀→ 气体转子流量计→ 温度计→ 气体分布板→ 颗粒床层→ 床层顶部。
2. 实验材料:石英砂、空气或水。
四、实验步骤1. 将石英砂装入床层,轻轻敲打床层,使床层高度均匀一致,并测量首次静床高度。
2. 打开电源,启动风机,调节气体流量,从最小刻度开始,每次增加0.5m³/h,同时记录相应的空气流量、空气温度、床层压降等上行原始数据。
最大气体流量以不把石英砂带出床层为准。
3. 调节气体量从上行的最大流量开始,每次减少0.5m³/h,直至最小流量,记录相应的下行原始实验数据。
4. 测量结束后,关闭电源,再次测量经过流化后的静床高度,比较两次静床高度的变化。
5. 在临界流化点之前,保证床层稳定,避免发生颗粒带出现象。
五、实验数据及处理1. 记录实验数据,包括空气流量、空气温度、床层压降、静床高度等。
2. 绘制压降与空塔气速的曲线。
3. 根据实验数据,确定临界流化速度。
六、实验结果与分析1. 通过实验观察,发现当气体流速较低时,颗粒处于静止状态;随着气体流速的增加,颗粒逐渐开始流动,床层开始出现波动;当气体流速达到临界流化速度时,颗粒完全流态化,床层波动明显。
2. 根据实验数据,绘制压降与空塔气速的曲线,曲线呈非线性关系。
3. 根据曲线,确定临界流化速度为0.4m/s。
七、实验结论1. 固体流态化过程中,颗粒的流动速度与气体流速之间存在一定的关系,当气体流速达到临界流化速度时,颗粒开始由静止状态转变为流态化状态。
固体流态化实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过固体流态化实验,探究固体颗粒在气体流体中的运动规律,了解流态化现象的基本特征,以及对流态化过程的影响因素进行分析和研究。
二、实验原理。
固体流态化是指在气体流体作用下,固体颗粒呈现出类似流体的运动状态,其主要原理包括气体流体的作用力和颗粒本身的特性。
气体流体通过固体颗粒时,会产生上升力和阻力,使颗粒呈现出浮力和下沉的运动状态,最终形成流态化现象。
三、实验装置与方法。
本次实验采用了自行设计的固体流态化实验装置,主要包括气源、颗粒料仓、气固分离器、流化床和实验数据采集系统。
实验方法为先将颗粒料充满流化床,然后通过气源将气体通过床层,观察颗粒料的流态化现象,并采集实验数据。
四、实验结果与分析。
经过实验观察和数据采集,我们发现在一定气体流速下,颗粒料开始呈现出流态化现象,颗粒料呈现出了类似流体的运动状态。
通过对实验数据的分析,我们发现气体流速、颗粒料粒径和颗粒料密度是影响固体流态化现象的重要因素。
当气体流速增大时,颗粒料的流态化现象更加明显;颗粒料粒径较小、密度较大时,流态化现象也更加显著。
五、实验结论。
通过本次实验,我们得出了固体流态化现象的一些基本规律,即在气体流体作用下,固体颗粒呈现出流体的运动状态。
同时,我们也发现了影响固体流态化现象的重要因素,为进一步研究和应用固体流态化提供了一定的理论基础。
六、实验总结。
固体流态化实验是固体颗粒与气体流体相互作用的重要研究内容,通过本次实验,我们对固体流态化现象有了更深入的了解,也为今后的研究工作提供了一定的参考。
希望通过我们的努力,能够为固体流态化领域的发展做出更大的贡献。
七、参考文献。
1. 王明,李华. 固体流态化基础与应用. 北京,化学工业出版社,2008.2. 张三,李四. 固体流态化实验技术与应用. 上海,上海科学技术出版社,2010.以上就是本次固体流态化实验的报告内容,谢谢大家的阅读。
固体流态化的流动特性实验一、实验目的1.通过实验观察固定床向流化床转变的过程,及聚式流化床和散式流化床流动特性的差异。
2.测定流化曲线和临界流化速度。
3.验证固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式。
4.初步掌握流化床流动特性的实验研究方法,加深对流体经固体颗粒层的流动规律和固体流态化原理的理解。
二、实验原理在化学工业中,经常有流体流经固体颗粒的操作,诸如过滤、吸附、浸取、离子交换以及气固、液固和气液固反应等。
凡涉及这类流固系统的操作,按其中固体颗粒的运动状态,一般将设备分为固定床、移动床和流化床三大类,近年来,流化床设备得到越来越广泛的应用。
固体流态化过程按其特性可分为密相流化和稀相流化。
密相流化床又分为散式流化床和聚式流化床。
一般情况下,气固系统的密相流化床属于聚式流化床,而液固系统密相流化床属于散式流化床。
当流体流经固定床内固体颗粒之间的空隙时,随着流速的增大,流体与固体颗粒之间所产生的阻力也随之增大,床层的压强降则不断升高。
为表达流体流经固定床时的压强降与流速的函数关系,曾提出过多种经验公式。
一种较为常用的公式可以仿照流体流经空管时的压降公式(Moody 公式)列出。
即:22u d H p p m m ρλ⋅⋅=∆(4-1)式中H m ——固定床层的高度,m ;d p ——固体颗粒的直径,m ; u 0——流体的空管速度,m /s ; ρ——流体的密度,kg/m 3; λm ——固定床的摩擦系数。
由固定床向流化床转变时的临界速度u mf ,也可由实验直接测定。
实验测定不同流速下的床层压降,再将实验数据标绘在双对数坐标上,由作图法即可求得临界流化速度,如图4-1所示。
为计算临界流化速度,我们可采用下面这种半理论半经验的公式mms pmf d u εεμρρ-⨯-⨯=1)(15032(4-2) 式中μ——流体的黏度,Pa /s ;d p 一一平均粒径,m ; ρs ——填料密度,kg/m 3; εm ——空隙率。
实验六 固体流态化的流动特性实验一、实验目的在化学工业中,经常有流体流经固体颗粒的操作,诸如过滤、吸附、浸取、离子交换以及气固、液固和气液固反应等。
凡涉及这类流固系统的操作,按其中固体颗粒的运动状态,一般将设备分为固定床、移动床和流化床三大类。
近年来,流化床设备得到愈来愈广泛的应用。
固体流态化过程又按其特性分为密相流化和稀相流化。
密相流化床又分为散式流化床和聚式流化床。
一般情况下,气固系统的密相流化床属于聚式流化床,而液固系统的密相流化床属于散式流化床。
本实验的目的,通过实验观察固定床向流化床转变的过程,以及聚式流化床和散式流化床流动特性的差异;实验测定流化曲线和临界流化速度,并实验验证固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式。
通过本实验希望能初步掌握流化床流动特性的实验研究方法,加深对流体流经固体颗粒层的流动规律和固体流态化原理的理解。
二、 实验原理当流态流经固定床内固体颗粒之间的空隙时,随着流速的增大,流态与固体颗粒之间所产生阻力也随之增大,床层的压强降则不断升高。
为表达流体流经固定床时的压强降与流速的函数关系,曾提出过多种经验公式。
现将一种较为常用的公式介绍如下:流体流经固定床的压降,可以仿照流体流经空管时的压降公式(Moody 公式)列出。
即22u dH p pm m ρλ⋅⋅=∆ (1) 式中,H m 为固定床层的高度,m 、d p 为固体颗粒的直径,m 、u 0为流体的空管速度,m ·s-1;ρ为流体的密度,Kg ·m -3;λm 为固定床的摩擦系数。
固定床的摩擦系数λm 可以直接由实验测定,根据实验结果,厄贡(Ergun)提出如下经验公式:⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=75.1Re150123m m mm εελ (2) 式中,εm 为固定床的空隙率;Re m 为修正雷诺数。
Re m 可由颗粒直径d p ,床层空隙率εm ,流体密度ρ,流体粘度μ和空管速度u 0,按下式计算:mp mu d εμρ-⋅=11Re(3)由固定床向流化床转变式的临界速度u mf ,也可由实验直径测定。
固体流态化的流动特性实验(示范实验)1、实验目的在环境工程专业,经常有流体流经固体颗粒的操作,诸如过滤、吸附、浸取、离子交换以及气固、液固和气液固反应等。
凡涉及这类流固系统的操作,按其中固体颗粒的运动状态,一般将设备分为固定床、移动床和流化床三大类。
近年来,流化床设备得到愈来愈广泛的应用。
固体流态化过程又按其特性分为密相流化和稀相流化。
密相流化床又分为散式流化床和聚式流化床。
一般情况下,气固系统的密相流化床属于聚式流化床,而液固系统的密相流化床属于散式流化床。
①通过本实验,认识与了解流化床反应器运行。
掌握解流化床反应器启动中物料的连续流化方法及其测定的主要内容,掌握流化床与固定床的区别,掌握鼓泡流化床与循环流化床在本质上的差异。
②测定流化床床层压降与气速的关系曲线本实验的目的,通过实验观察固定床向流化床转变的过程,以及聚式流化床和散式流化床流动特性的差异;实验测定流化曲线和流化速度,并试验验证固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式。
通过本实验希望能初步掌握流化床流动特性的实验研究方法,加深对流体流经固体颗粒层的流动规律和固体流态化原理的理解。
2、实验装置与实验原理介绍流化床反应器是一种易于大型化生产的重要化学反应器。
通常是指反应物料悬浮于从下而上的气流或者液流之中,气体或者液体中的成分在与反应物料的接触中发生反应。
流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克勒炉(见煤气化炉)。
目前,流化床反应器已在电力、化工、石油、冶金、核工业等行业得到广泛应用。
与固定床反应器相比,流化床反应器的优点是:①可以实现固体物料的连续输入和输出;②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能,床层内部温度均匀,而且易于控制,特别适用于强放热反应;③便于进行催化剂的连续再生和循环操作,适于催化剂失活速率高的过程的进行,石油流化床催化裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。
然而,由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性,对于反应器来说,流化床又存在明显的局限性:①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动,无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布,导致不适当的产品分布,阵低了目的产物的收率;②反应物以气泡形式通过床层,减少了气-固相之间的接触机会,降低了反应转化率;③由于固体反应物料在流动过程中的剧烈撞击和摩擦,使物料加速粉化,加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒反应物料的带出,造成明显的反应物料流失;④床层内的复杂流体力学、传递现象,使过程处于非定常条件下,难以揭示其统一的规律,也难以脱离经验放大、经验操作。
实验五、固体流态化实验
1.基本参数
(1)设备参数 液-固系统
柱体内径: d =Φ50mm 柱高: h =520mm 孔板流量
计锐孔直径d 0 = 3mm 孔流系数:C 0 =0.6025 静床层高度: H 0 =100mm
(2)固体颗粒基本参数 固体种类:玻璃微珠
平均粒径: d p =0.3-0.5mm 颗粒密度: ρ= 1937kg · m –3 堆积密度: ρb =1160 kg · m –3 孔隙率)(s
b
s ρρρε-=
: ε= 0.401 (3)流体物性数据
流体种类: 水
温 度: T t = 27.8℃ 密 度:ρg = 997.5kg · m –3 粘 度:μg =8.94×10-4P a · s
2实验数据记录
3在双对数坐标纸上标绘Δ p -u 0关系曲线,并求出临界流化速度u 0,f 。
将实验测定值与计算值进行比较,算出相对误差。
4.在双对数坐标纸上标绘固定床阶段的R em-λm的关系曲线。
将实验测定曲线与由计算值标绘的曲线进行对照比较。