气固流化床中颗粒团聚的形成和演化研究
发布时间：2023-09-29 00:17
气固流化床反应器以其热质传递效率高、设备简单等优点而广泛应用于能源、化工、冶金、食品加工等领域,而颗粒团聚是气固流化床中普遍存在的现象。典型地,在烯烃聚合流化床反应器中,树脂颗粒间接触碰撞时可能会在团聚力的作用下粘结形成团聚。若不能及时采取有效的调控措施,颗粒团聚进一步演化形成的结块或结片将对反应器的流化稳定性产生极大的危害甚至造成停车事故,经济损失巨大。颗粒团聚及其调控是诸多领域公认的重要技术难题。因此,揭示烯烃聚合流化床反应器内颗粒团聚机理,预测颗粒团聚演化过程,对于预防和消除反应器内的颗粒团聚,维持反应器稳定操作和高效生产具有重大意义。本论文以烯烃聚合流化床反应器为研究对象,首先对颗粒碰撞和气泡剪切团聚等微观物理过程进行理论分析,分别提出了颗粒碰撞聚并判据、团聚破碎判据以及气泡-颗粒间作用频率模型以描述团聚形成和破碎过程,并基于等数目蒙特卡洛(CNMC)模拟建立了团聚演化过程的定量预测方法。其次,创新设计并制作了基于电磁感应加热原理的侧壁喷液气固流化床,采用压力脉动检测、取样测量、温度分布测量、显微观察等方法,获得了液桥力及液桥力和固桥力协同作用下的团聚演化规律,揭示了液桥力先诱...
【文章页数】：208 页
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 本研究的主要工作
参考文献
第二章 文献综述
2.1 气固流化床中的颗粒团聚
2.2 气固流化床中的团聚模型
2.2.1 干颗粒团聚模型
2.2.2 湿颗粒团聚模型
2.2.3 团聚动力学模型
2.3 气固流化床中颗粒团聚的调控方法
2.3.1 范德华力作用下的颗粒团聚的调控方法
2.3.2 液桥力作用下的颗粒团聚的调控方法
2.3.3 固桥力作用下的颗粒团聚的调控方法
2.4 颗粒团聚的应用与危害
2.4.1 颗粒团聚的应用
2.4.2 颗粒团聚的危害
2.5 课题提出
参考文献
第三章 实验装置与方法
3.1 实验装置与物料
3.1.1 高温气固流化床冷模装置
3.1.2 侧壁喷液气固流化床冷模装置
3.1.3 实验物料
3.2 电磁感应加热方法
3.2.1 电磁感应加热原理
3.2.2 颗粒放热速率
3.2.3 电磁感应加热的优点
3.3 实验测量与表征方法
3.3.1 压力脉动信号采集及分析方法
3.3.2 热台偏光显微镜观察法
3.3.3 图像分析法
3.4 本章小结
符号说明
参考文献
第四章 高温气固流化床内固桥力作用下的颗粒团聚机理及预测
4.1 引言
4.2 颗粒团聚机理
4.2.1 颗粒碰撞聚并模型
4.2.2 团聚破碎模型
4.3 颗粒团聚过程的实验表征
4.3.1 实验方法
4.3.2 实验步骤
4.4 颗粒团聚过程的定量预测
4.4.1 模拟算法
4.4.2 模拟结果及验证
4.4.3 团聚效率和破碎效率
4.4.4 操作参数对团聚过程的影响
4.5 本章小结
符号说明
参考文献
第五章 侧壁喷液气固流化床内液桥力作用下的颗粒团聚机理及预测
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验方法
5.2.2 实验步骤
5.2.3 实验条件筛选
5.3 颗粒团聚过程的实验表征
5.3.1 床层液体含量
5.3.2 床层压降
5.3.3 颗粒团聚量估算
5.3.4 操作条件对颗粒团聚过程的影响规律
5.4 颗粒团聚机理
5.4.1 颗粒间液桥力
5.4.2 带液颗粒碰撞聚并模型
5.4.3 团聚破碎模型
5.5 颗粒团聚过程的定量预测
5.5.1 模拟算法
5.5.2 模拟结果及验证
5.5.3 不同操作条件下的模拟结果
5.6 本章小结
符号说明
参考文献
第六章 侧壁喷液气固流化床内液桥力和固桥力协同作用下的颗粒团聚机理
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验方法
6.2.2 实验步骤
6.2.3 实验条件筛选
6.3 团聚行为表征
6.3.1 固体团聚
6.3.2 湿颗粒团聚
6.3.3 床层流体力学
6.4 液桥力和固桥力的作用规律
6.5 液桥力和固桥力协同作用下的颗粒团聚机理
6.6 操作参数的影响
6.6.1 加热功率
6.6.2 喷液位置
6.7 烯烃聚合流化反应器内的颗粒团聚机理
6.7.1 团聚与流化气间传热过程分析
6.7.2 颗粒团聚机理
6.8 本章小结
符号说明
参考文献
第七章 侧壁喷液气固流化床内颗粒的流态化行为研究
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 实验方法
7.2.2 实验步骤
7.3 颗粒的流态化行为
7.3.1 固桥力作用下的颗粒流态化行为
7.3.2 液桥力作用下的颗粒流态化行为
7.3.3 液桥力和固桥力协同作用下的颗粒流态化行为
7.4 颗粒流态化类型的转变规律
7.4.1 AGFSB至AGFLB的转变
7.4.2 AGFLB至GDLB的转变
7.4.3 GDLB至FDLB的转变
7.5 反应器的稳定操作域
7.6 本章小结
符号说明
参考文献
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
作者简介
博士期间发表的论文及专利
本文编号：3848903
【文章页数】：208 页
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 本研究的主要工作
参考文献
第二章 文献综述
2.1 气固流化床中的颗粒团聚
2.2 气固流化床中的团聚模型
2.2.1 干颗粒团聚模型
2.2.2 湿颗粒团聚模型
2.2.3 团聚动力学模型
2.3 气固流化床中颗粒团聚的调控方法
2.3.1 范德华力作用下的颗粒团聚的调控方法
2.3.2 液桥力作用下的颗粒团聚的调控方法
2.3.3 固桥力作用下的颗粒团聚的调控方法
2.4 颗粒团聚的应用与危害
2.4.1 颗粒团聚的应用
2.4.2 颗粒团聚的危害
2.5 课题提出
参考文献
第三章 实验装置与方法
3.1 实验装置与物料
3.1.1 高温气固流化床冷模装置
3.1.2 侧壁喷液气固流化床冷模装置
3.1.3 实验物料
3.2 电磁感应加热方法
3.2.1 电磁感应加热原理
3.2.2 颗粒放热速率
3.2.3 电磁感应加热的优点
3.3 实验测量与表征方法
3.3.1 压力脉动信号采集及分析方法
3.3.2 热台偏光显微镜观察法
3.3.3 图像分析法
3.4 本章小结
符号说明
参考文献
第四章 高温气固流化床内固桥力作用下的颗粒团聚机理及预测
4.1 引言
4.2 颗粒团聚机理
4.2.1 颗粒碰撞聚并模型
4.2.2 团聚破碎模型
4.3 颗粒团聚过程的实验表征
4.3.1 实验方法
4.3.2 实验步骤
4.4 颗粒团聚过程的定量预测
4.4.1 模拟算法
4.4.2 模拟结果及验证
4.4.3 团聚效率和破碎效率
4.4.4 操作参数对团聚过程的影响
4.5 本章小结
符号说明
参考文献
第五章 侧壁喷液气固流化床内液桥力作用下的颗粒团聚机理及预测
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验方法
5.2.2 实验步骤
5.2.3 实验条件筛选
5.3 颗粒团聚过程的实验表征
5.3.1 床层液体含量
5.3.2 床层压降
5.3.3 颗粒团聚量估算
5.3.4 操作条件对颗粒团聚过程的影响规律
5.4 颗粒团聚机理
5.4.1 颗粒间液桥力
5.4.2 带液颗粒碰撞聚并模型
5.4.3 团聚破碎模型
5.5 颗粒团聚过程的定量预测
5.5.1 模拟算法
5.5.2 模拟结果及验证
5.5.3 不同操作条件下的模拟结果
5.6 本章小结
符号说明
参考文献
第六章 侧壁喷液气固流化床内液桥力和固桥力协同作用下的颗粒团聚机理
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验方法
6.2.2 实验步骤
6.2.3 实验条件筛选
6.3 团聚行为表征
6.3.1 固体团聚
6.3.2 湿颗粒团聚
6.3.3 床层流体力学
6.4 液桥力和固桥力的作用规律
6.5 液桥力和固桥力协同作用下的颗粒团聚机理
6.6 操作参数的影响
6.6.1 加热功率
6.6.2 喷液位置
6.7 烯烃聚合流化反应器内的颗粒团聚机理
6.7.1 团聚与流化气间传热过程分析
6.7.2 颗粒团聚机理
6.8 本章小结
符号说明
参考文献
第七章 侧壁喷液气固流化床内颗粒的流态化行为研究
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 实验方法
7.2.2 实验步骤
7.3 颗粒的流态化行为
7.3.1 固桥力作用下的颗粒流态化行为
7.3.2 液桥力作用下的颗粒流态化行为
7.3.3 液桥力和固桥力协同作用下的颗粒流态化行为
7.4 颗粒流态化类型的转变规律
7.4.1 AGFSB至AGFLB的转变
7.4.2 AGFLB至GDLB的转变
7.4.3 GDLB至FDLB的转变
7.5 反应器的稳定操作域
7.6 本章小结
符号说明
参考文献
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
作者简介
博士期间发表的论文及专利
本文编号：3848903
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3848903.html
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