气固搅拌流化床流化及分选特性研究

发布时间：2020-03-09 05:32

【摘要】：气固搅拌流化床是使床层在搅拌力作用下进行流态化的新型流化床。将搅拌引入到普通流化床可以明显地减少床层物料的沟流和短路,气泡尺寸变小,气泡在床层中的分布更加均匀,在通常情况下难以流化的物料也变得较易流化。相比于粗粒级煤干法分选技术,细粒级煤干法分选技术尚未得到成熟发展,因此研究气固搅拌流态化对细粒煤的干法分选具有重要意义。论文应用试验与数值计算相结合的方法,重点围绕动态分选过程中搅拌转速对床层流化及分选特性的影响展开相关研究。建立了临界流化气速与搅拌转速之间的回归模型。不同搅拌转速下床层密度分布结果表明,搅拌转速在50 r/min至75 r/min之间时,床层轴向密度波动方差最小可降至0.06,说明引入搅拌对流化床层的稳定性起到了一定的促进作用,但当搅拌转速超过这个范围特别是达到100 r/min后,加重质返混现象较为强烈,床层流化效果变差,对分选影响较大。采用高速动态摄像仪对不同搅拌转速下床层边壁气泡行为进行拍摄,得到其生长曲线。对不同搅拌转速条件下的生长曲线进行比较,结果表明:搅拌转速对气泡生长速率有明显的影响。随搅拌转速的不断增加,床层边壁气泡的生长速率逐渐降低,气泡平均尺寸显著减小。这一变化趋势表明增加搅拌转速可以提高流化床层中颗粒的滞气能力,在一定程度上可以起到助流作用。对-6+3 mm细粒煤进行分选试验,探索搅拌转速和流化气速对其分选效果的影响。结果表明实际分选效果受搅拌转速的影响明显,在最佳方案条件下得到精煤最低灰分为12.26%(原煤灰分为25.09%),产率70.13%,最大降灰为12.83%。在此条件下E值为0.135 g/cm3,明显优于普通流化床0.215 g/cm3。
【图文】：

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了广泛的重视，干法选煤技术及设备也因此得到了迅速发展。但是由于受到很技术上的限制，干法选煤还难以与对传统的湿法选煤形成强有力的竞争，，这也约了其应用领域的扩展。不过随着全球水资源的日益紧张以及国家政策的调干法选煤技术还是具有相当大的发展潜能。2.1 空气重介流化床的研究现状 (Present Situation of Air-DeMedium Fluidized Beds)2.1.1 国外空气重介流化床的研究现状1925 年，T.Fraser 和 H.FYancey[16]首次提出了利用流化床进行煤炭分选的想，并申请了美国专利。他利用砂子作为加重质对煤炭进行分选。20 世纪 60 年代，英国的 Douglas 等研究开发出一种斜槽式干法分选装置[1该装置结构简单，无任何动力部件。加拿大学者J.M.Beeckmans等[18,19]采用逆流流化床分选槽对流化床选煤进了很多基础性研究，并于 1979 年设计制造了链动逆流流化床选煤装置，采用动排矸方式，其结构示意图如图 2-1 所示。

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2 文献综述t/h，机体采用有机玻璃，底部略有倾斜，布风板采用直径 1.5 mm 冲孔板，下配有 3～4 层织布层，有四个布风室。采用磁铁矿粉和石英砂作加重质，对 251 mm 煤炭进行分选，可能偏差 E 值在 0.14～0.20 g/cm3范围内；对 20～6 mm 粒级煤炭的分选精度较高，可能偏差 EP值为 0.035 g/cm3。加拿大的 X.Dong 等[20]在链动逆流流化床分选装置的基础上，又提出了气逆流流化床分选装置，如图 2-2 所示。他是以 NaCl 作为流化的固体介质，用分选活性炭和磁铁矿粉，分选效果较好。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD94

【参考文献】