氣固流化床反應(yīng)器以其熱質(zhì)傳遞效率高、設(shè)備簡單等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于能源、化工、冶金、食品加工等領(lǐng)域,而顆粒團聚是氣固流化床中普遍存在的現(xiàn)象。典型地,在烯烴聚合流化床反應(yīng)器中,樹脂顆粒間接觸碰撞時可能會在團聚力的作用下粘結(jié)形成團聚。若不能及時采取有效的調(diào)控措施,顆粒團聚進一步演化形成的結(jié)塊或結(jié)片將對反應(yīng)器的流化穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的危害甚至造成停車事故,經(jīng)濟損失巨大。顆粒團聚及其調(diào)控是諸多領(lǐng)域公認(rèn)的重要技術(shù)難題。因此,揭示烯烴聚合流化床反應(yīng)器內(nèi)顆粒團聚機理,預(yù)測顆粒團聚演化過程,對于預(yù)防和消除反應(yīng)器內(nèi)的顆粒團聚,維持反應(yīng)器穩(wěn)定操作和高效生產(chǎn)具有重大意義。本論文以烯烴聚合流化床反應(yīng)器為研究對象,首先對顆粒碰撞和氣泡剪切團聚等微觀物理過程進行理論分析,分別提出了顆粒碰撞聚并判據(jù)、團聚破碎判據(jù)以及氣泡-顆粒間作用頻率模型以描述團聚形成和破碎過程,并基于等數(shù)目蒙特卡洛(CNMC)模擬建立了團聚演化過程的定量預(yù)測方法。其次,創(chuàng)新設(shè)計并制作了基于電磁感應(yīng)加熱原理的側(cè)壁噴液氣固流化床,采用壓力脈動檢測、取樣測量、溫度分布測量、顯微觀察等方法,獲得了液橋力及液橋力和固橋力協(xié)同作用下的團聚演化規(guī)律,揭示了液橋力先誘...

【文章頁數(shù)】：208 頁

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 本研究的主要工作
    參考文獻
第二章 文獻綜述
    2.1 氣固流化床中的顆粒團聚
    2.2 氣固流化床中的團聚模型
        2.2.1 干顆粒團聚模型
        2.2.2 濕顆粒團聚模型
        2.2.3 團聚動力學(xué)模型
    2.3 氣固流化床中顆粒團聚的調(diào)控方法
        2.3.1 范德華力作用下的顆粒團聚的調(diào)控方法
        2.3.2 液橋力作用下的顆粒團聚的調(diào)控方法
        2.3.3 固橋力作用下的顆粒團聚的調(diào)控方法
    2.4 顆粒團聚的應(yīng)用與危害
        2.4.1 顆粒團聚的應(yīng)用
        2.4.2 顆粒團聚的危害
    2.5 課題提出
    參考文獻
第三章 實驗裝置與方法
    3.1 實驗裝置與物料
        3.1.1 高溫氣固流化床冷模裝置
        3.1.2 側(cè)壁噴液氣固流化床冷模裝置
        3.1.3 實驗物料
    3.2 電磁感應(yīng)加熱方法
        3.2.1 電磁感應(yīng)加熱原理
        3.2.2 顆粒放熱速率
        3.2.3 電磁感應(yīng)加熱的優(yōu)點
    3.3 實驗測量與表征方法
        3.3.1 壓力脈動信號采集及分析方法
        3.3.2 熱臺偏光顯微鏡觀察法
        3.3.3 圖像分析法
    3.4 本章小結(jié)
    符號說明
    參考文獻
第四章 高溫氣固流化床內(nèi)固橋力作用下的顆粒團聚機理及預(yù)測
    4.1 引言
    4.2 顆粒團聚機理
        4.2.1 顆粒碰撞聚并模型
        4.2.2 團聚破碎模型
    4.3 顆粒團聚過程的實驗表征
        4.3.1 實驗方法
        4.3.2 實驗步驟
    4.4 顆粒團聚過程的定量預(yù)測
        4.4.1 模擬算法
        4.4.2 模擬結(jié)果及驗證
        4.4.3 團聚效率和破碎效率
        4.4.4 操作參數(shù)對團聚過程的影響
    4.5 本章小結(jié)
    符號說明
    參考文獻
第五章 側(cè)壁噴液氣固流化床內(nèi)液橋力作用下的顆粒團聚機理及預(yù)測
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗方法
        5.2.2 實驗步驟
        5.2.3 實驗條件篩選
    5.3 顆粒團聚過程的實驗表征
        5.3.1 床層液體含量
        5.3.2 床層壓降
        5.3.3 顆粒團聚量估算
        5.3.4 操作條件對顆粒團聚過程的影響規(guī)律
    5.4 顆粒團聚機理
        5.4.1 顆粒間液橋力
        5.4.2 帶液顆粒碰撞聚并模型
        5.4.3 團聚破碎模型
    5.5 顆粒團聚過程的定量預(yù)測
        5.5.1 模擬算法
        5.5.2 模擬結(jié)果及驗證
        5.5.3 不同操作條件下的模擬結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
    符號說明
    參考文獻
第六章 側(cè)壁噴液氣固流化床內(nèi)液橋力和固橋力協(xié)同作用下的顆粒團聚機理
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗方法
        6.2.2 實驗步驟
        6.2.3 實驗條件篩選
    6.3 團聚行為表征
        6.3.1 固體團聚
        6.3.2 濕顆粒團聚
        6.3.3 床層流體力學(xué)
    6.4 液橋力和固橋力的作用規(guī)律
    6.5 液橋力和固橋力協(xié)同作用下的顆粒團聚機理
    6.6 操作參數(shù)的影響
        6.6.1 加熱功率
        6.6.2 噴液位置
    6.7 烯烴聚合流化反應(yīng)器內(nèi)的顆粒團聚機理
        6.7.1 團聚與流化氣間傳熱過程分析
        6.7.2 顆粒團聚機理
    6.8 本章小結(jié)
    符號說明
    參考文獻
第七章 側(cè)壁噴液氣固流化床內(nèi)顆粒的流態(tài)化行為研究
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 實驗方法
        7.2.2 實驗步驟
    7.3 顆粒的流態(tài)化行為
        7.3.1 固橋力作用下的顆粒流態(tài)化行為
        7.3.2 液橋力作用下的顆粒流態(tài)化行為
        7.3.3 液橋力和固橋力協(xié)同作用下的顆粒流態(tài)化行為
    7.4 顆粒流態(tài)化類型的轉(zhuǎn)變規(guī)律
        7.4.1 AGFSB至AGFLB的轉(zhuǎn)變
        7.4.2 AGFLB至GDLB的轉(zhuǎn)變
        7.4.3 GDLB至FDLB的轉(zhuǎn)變
    7.5 反應(yīng)器的穩(wěn)定操作域
    7.6 本章小結(jié)
    符號說明
    參考文獻
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
作者簡介
博士期間發(fā)表的論文及專利



本文編號：3848903