流化床

摘要： 为使用计算颗粒流体力学(CPFD)的数值模拟法代替实验法,建立单管的液-固两相流化床实验系统;实验测量5种颗粒的最小流化速度;应用CPFD方法对单管液-固流化床模型进行数值模拟,比较5种颗粒的最小流态化速度的实验值与模拟值,并进行误差分析,验证数值模拟方法的正确性。结果表明:5种实验颗粒的最小流态化速度实验值分别为0.0216、0.0367、0.0293、0.0555、0.0845 m/s;2种公式验算值与实验值的最大相对误差小于10%,平均相对误差小于5%,证明实验结果是可靠的;5种模拟颗粒的最小流态化速度模拟修正值分别为0.024、0.044、0.041、0.069、0.062 m/s;颗粒S1、S2、S4、S5的模拟修正值与颗粒E1、E2、E4、E5的实验值之间的最小流态化速度的误差分别为11.1%、19.9%、24.3%、26.6%,均为正向偏差且在工程允许范围内,证明CPFD数值模拟方法是可靠的;最小流态化速度随固体颗粒的密度和粒径的增大而增大。

摘要： 为探究不同工况下热解流化床反应器的气力进料特性,设计并搭建了流化床反应器气力进料冷态试验装置。生物质原料和床料分别采用落叶松颗粒和石英砂颗粒,通过试验测得了本装置的最小流化速度,研究了流化气速、喷动气速、流量比、初始静床高、石英砂粒径、落叶松粒径对流化床反应器气力进料特性的影响。试验结果表明:流化气速和喷动气速的增加均会提高进料率;流化气使床料流化并为落叶松颗粒提供进料空间,喷动气为落叶松颗粒提供动能,并平衡一部分床层压力;落叶松与石英砂粒径的增加对进料效果不利;流量比在1.9~2.7范围内进料率高且稳定性好。本文构建了生物质、床料与气体的三相流物理及数学模型,开展试验对模型进行验证,结果表明其预测误差为±13%。

摘要： 对中温分离流化床锅炉内部燃烧形态进行了研究,分析锅炉偏烧现场及产生偏烧的原因。根据锅炉实际运行情况介绍了锅炉偏烧产生的影响,并结合偏烧原因提出了操作思路及改进建议。

摘要： 解析聚烯烃颗粒生长过程的形貌演变规律对认识聚合反应机理和调控产品性能至关重要。然而,聚烯烃复杂的颗粒生长行为导致极宽的粒径分布和较大的形貌差异,现有研究关注形貌均一的催化剂破碎生长成初级聚烯烃的过程,缺少对形貌各异的初级聚烯烃后续生长和形貌演化的系统研究。此外,亟需一种能够批量分选不同形貌聚烯烃的手段,支撑聚烯烃颗粒生长形貌的统计解析。基于同质同粒径颗粒摩擦荷电的形貌依赖性,开发了聚烯烃颗粒静电-形貌协同分选技术,实现了尺寸相近的不同形貌聚烯烃颗粒的批量分选,并基于此考察了聚乙烯颗粒生长过程中形貌的分化与演变规律。结果显示,聚乙烯颗粒生长过程中存在普遍的形貌劣化现象,随着粒径增大,颗粒形貌逐渐偏离标准球形;颗粒粒径、形貌、结晶度等的耦合解析表明聚乙烯颗粒存在两种可能的颗粒生长模式和形貌劣化路径:结晶速率过快导致的颗粒破碎和催化剂形貌复制效应导致的形貌劣化。研究方法和结果可为聚烯烃形貌研究和开发高性能聚烯烃催化剂提供重要支撑。

摘要： 介绍了环形炉煤调湿技术的工艺流程和创新性,通过进行环形炉煤调湿试验,得出环形炉煤调湿能够降低煤粉水分约2%,调湿效率为22.3%,与煤调湿系统热平衡理论计算值相接近,说明环形煤调湿技术的工艺机理和设备选择正确,能够满足调湿工艺要求。

摘要： 在催化裂化装置中,汽提器的作用是使用水蒸汽置换出吸附在颗粒内孔以及夹带在颗粒之间的不同种类的烃类分子。传统汽提器研究中大多都使用较轻的氢气或氦气作为示踪气体,利用测得的模拟汽提效率作为评价不同汽提器性能的指标。为了考察汽提器处理不同吸附特性气体时的表现,在一套大型冷模实验装置中,采用吸附能力依次增强的3种示踪气体——He、CO_(2)、R22,分别考察两种不同类型汽提器的模拟汽提效率。结果表明气体吸附特性对汽提器性能具有显著影响,随着示踪气体在分子筛催化剂上吸附能力的增强,测得的汽提效率显著下降,提高表观气速和采用高效内构件对提高汽提效率的效果明显减弱;对于吸附能力强的示踪气体,采用高效填料内构件提高汽提效率的相对效果更好。

摘要： 针对现有技术对分布板流化床内部流动情况难以测量的问题,建立了三维流化床双欧拉流体模型,采用Realizable k-ε湍流模型与Godaspow拽力模型对不同开口角度带孔型锥型分布板流化床流动特性进行数值模拟计算。结果表明,带开口角度锥型分布板流化床比平面分布板流化床内近壁面固含率更低,且锥型分布板流化床内流体更倾向于近壁面,导致颗粒在轴向运动方向与平面分布板的运动方向相反,能极大避免近壁面出现流化死区。锥型分布板开口角度越小,整个流化过程流化床内压降越小,固含率相对标准偏差在轴向高度波动也越小,颗粒分散更均匀,流化床运行更稳定。综合考虑颗粒体积分数、颗粒运动形式与流化床压降等因素,开口角度120°的锥型分布板最适用于流化床。

摘要： 阐述了Unipol气相流化床聚丙烯工艺在静电波动期间分析思路及处理方法。中煤蒙大公司聚丙烯装置在国产营口向阳CS-1-G催化剂切换至进口SHAC201催化剂后反应器出现静电波动,针对反应器静电波动问题,对静电产生的原因进行分析,同时通过优化工艺操作等措施来消除静电影响,结果表明:采用催化剂直接切换法,切换后反应器形成两种不同催化剂粉料形成的混合状态,在这种混合状态下,反应器内树脂粉料与树脂粉料摩擦增加引发静电;催化剂切换方法采用衰减终止切换可有效抑制静电的持续发生,实现聚丙烯装置的安全稳定运行。

摘要： 本工作基于流化床内气固相结构调控实现了流化床化学气相沉积技术批量制备锂离子电池高性能硅氧碳负极材料。针对硅氧碳负极这一类微米级细粉颗粒,颗粒间较强的范德华力使得其存在团聚严重难以流化,进而使得化学气相沉积过程中表面呈现岛状沉积问题,显著影响电化学性能。本工作首先引入颗粒相压力构造颗粒类van derWaals状态方程,基于稳定性分析给出气固相调控相图,指导硅氧碳负极二次颗粒的设计,实现其能够在流化床中充分流化进行化学气相沉积碳包覆。稳定的流动状态在避免团聚的同时能够保证高效传质传热使得氧化硅颗粒表面碳层沉积由岛状生长转变为近层状生长,成功实现了氧化硅表面的均匀碳沉积。通过多种电化学测试表征分析,制备出的硅氧碳负极材料具有良好的循环及倍率性能。该技术目前已实现百公斤级中试生产,未来有望实现百吨级工业放大。

摘要： 化学环制氢技术能够从化石燃料中高效制取氢气并分离出二氧化碳,由于商用工艺模拟软件缺少适用于化学环制氢的反应器模型,制约了该技术的工艺模拟及优化。建立了一种基于轴向扩散方程的化学环制氢三流化床反应器模型,将反应器模型嵌入商用工艺模拟软件中实现工艺全流程模拟及优化。分析了三流化床反应器的操作条件,结果表明:蒸汽反应器操作温度在850°C、蒸汽输入流量与天然气输入流量比值为2.6条件下能够高效制取氢气,氢气/甲烷比率达到263.86%;蒸汽燃料反应器操作温度在800°C,三氧化二铁流通量与天然气输入流量比值为3.82条件下能够高效分离出二氧化碳,二氧化碳捕获率达到99.21%。

摘要： 目前中国正全面对污水处理厂实施一级A/准Ⅳ类提标改造,将尾水磷排放标准由1.0mg/L降至0.5mg/L,甚至是0.3mg/L.在此过程中如何对磷进行回收是主要技术难点.中国城镇污水厂尾水磷浓度在0.5～1.0mg/L左右.磷浓度过低成为制约中国城镇污水厂尾水磷资源化利用的瓶颈.结晶除磷是污水磷回收主流技术之一.针对此,本文开展了污水厂尾水的流化床HAP诱导结晶的中试研究,考察了流化床操作运行条件对除磷效果的影响,研究发现,采用流化床进行污水厂尾水HAP诱导结晶除磷,出水磷浓度和pH值可以满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类标准,磷去除率可达90％以上.

摘要： 含有Nb、Zr、W等金属包覆层的包覆型燃料颗粒是一种新型的燃料元件形式,在核工业中有重要应用.该文利用流化床-化学气相沉积(FB-CVD)法,制备得到了含有金属包覆层的新型包覆颗粒,研究了热态输运与冷态输运2种方式对金属卤化物前驱体的载带,最终成功制备得到了纯相金属Nb与金属Zr包覆层.实验结果表明,金属包覆层可有效提升包覆颗粒整体的力学性能.该文还研究了沉积温度、前驱体输运、包覆层氧化等不同因素对沉积速率的影响.结果表明:CVD制备的金属包覆层可有效提升包覆颗粒整体的压碎强度,但抗氧化性较差,不适用于直接在氧化环境下制备与使用,可作为包覆颗粒的中间涂层.

摘要： 挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是近年来大气污染治理的重点和难点.针对许多行业VOCs排放具有低浓度、大风量的特点,以国外知名化工公司生产的聚合物树脂为吸附材料,研究开发了双流化床吸附浓缩-技术.本论文首先在多层流化床中开展了吸附和脱附实验研究,采用三层流化床,二甲苯的总脱除率可以达到99％以上,150°C下脱附,浓缩比可以达到10以上.在实验研究的基础上,设计并建立了一套2万m3/h的双流化床吸附浓缩-催化燃烧示范装置,运行结果显示,VOCs总入口浓度221mg/m3,吸附塔的总脱除率可以达到97％以上,浓缩比达到17,多层流化床的每一床层压降仅为90Pa,示范装置的双流化床系统和催化燃烧装置运行稳定.实验和示范装置的运行结果表明,双流化吸附浓缩技术为低浓度、大风量的VOCs净化治理提供了一条切实可行的技术途径.

摘要： 挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是近年来大气污染治理的重点和难点.针对许多行业VOCs排放具有低浓度、大风量的特点,以国外知名化工公司生产的聚合物树脂为吸附材料,研究开发了双流化床吸附浓缩-技术.本论文首先在多层流化床中开展了吸附和脱附实验研究,采用三层流化床,二甲苯的总脱除率可以达到99%以上,150oC下脱附,浓缩比可以达到10以上.在实验研究的基础上,设计并建立了一套2万m3/h的双流化床吸附浓缩-催化燃烧示范装置,运行结果显示,VOCs总入口浓度221mg/m3,吸附塔的总脱除率可以达到97%以上,浓缩比达到17,多层流化床的每一床层压降仅为90Pa,示范装置的双流化床系统和催化燃烧装置运行稳定.实验和示范装置的运行结果表明,双流化吸附浓缩技术为低浓度、大风量的VOCs净化治理提供了一条切实可行的技术途径.

摘要： 基于Euler-Euler多相流模型引入热解、气化、变换和甲烷化反应,建立了流化床煤催化气化过程数值模型,该模型同时考虑了稠密气固两相流动和同相、异相化学反应.对流化床气化炉进行了不同操作条件下的气化过程模拟,获得了炉内气体组分、固体体积分数和反应速率分布特征.模拟结果表明,气化反应和甲烷化反应是炉内的限制反应,提高温度和压力对气化反应和甲烷化反应速率均有促进作用.水碳比增加能够提高气化反应速率,但会对甲烷化反应起到抑制作用.通入循环合成气有效强化了炉内的甲烷化反应过程,但是抑制了碳的转化.反应器高度的增加不影响气化反应速率,但是延长了气固和气相反应时间,从而提高了碳转化率和甲烷含量.针对10m的流化床反应器提出了循环合成气从弱气化反应区进料的优化方案,在保证碳转化率的情况下,出口甲烷含量达到21.1％.

摘要： 核临界安全是乏燃料后处理工业中安全性的重要组成部分,历史上发生过譬如汉福特厂临界事故,乌拉尔马雅克厂临界事故,东海村临界事故等,临界事故在乏燃料后处理工业发展早期发生概率较高,后果较严重,影响较恶劣.在设计时,应进行充分的考虑分析,尽可能避免临界事故的发生.本文最终可以得到如下结论，铀纯化设备流化床在正常运行工况和停车工况下是临界安全的，但应避免譬如倾倒、变形等可能引发临界风险的事故，同时，通过对流化床的详细建模分析，表明针对有加热管、过滤管等结构的设备，裂变物质在管外的沉积会对系统产生较大的影响，在设计时，应对加热管、过滤管等管间距离进行分析研究，同时尽可能在设计上避免或减少裂变物质的沉积；在运行时也应对管外沉积层中裂变物质含量进行监测，以防止临界事故的发生。

摘要： 结合有机硅生产工艺要求,分析了流化床床层高度控制的重要性、控制特点和控制方案.具体研究了流化床床层高度检测方法、仪表及配套设施选用方案,本文引入了软测量技术概念,构建了软测量方法及数学模型,阐述了现场安装要点,克服了以往测量方法的缺点,此监控方案符合安全、健康、节能环保要求.

摘要： 目的：考察胃苏颗粒流化床制粒工艺的可行性.方法：以颗粒得率、水分和生产效率的综合评分为指标,采用正交试验对影响流化床制粒过程的因素进行优化,并与湿法制粒方式进行比较.结果：流化床制粒优选的工艺为：浸膏相对密度1.15、进风温度45～50°C、雾化压力1.0bar、料液流量15ml·min-1;与湿法制粒相比,流化床制粒可提高产品质量.结论：胃苏颗粒流化床制粒的工艺可行,可为大工业生产提供依据.

摘要： 自1926年以来,瑞士苏黎世Werdh(o)1zli(韦德霍兹利)污水处理厂一直负责处理城市污水.正如世界各地目前运行的许多其他污水处理厂一样,这里的运行人员也面临如何处理污水处理过程中不可避免产生的副产品-污泥这一挑战.要解决的第一个问题是找到可以长期、安全且环保的方式处理大量污泥的解决方案.在苏黎世,决策者分析了包括农业应用、土地复垦、填埋、全干化、混合焚烧和专门焚烧各种处理策略,并最终作出了决策,通过建造一座基于专门焚烧的热处理厂.在污泥得到了妥善处理的同时也挖掘了通过经济上和生态上均合理的方式回收能源的潜力.在Werdh(o)1zli处理厂,集中处理设施将负责处理苏黎世州产生的全部污泥,设计处理能力为每年总计10万吨.此外,相比遍布整个苏黎世州的各种小型污泥焚烧厂一直以来采用的处理方式,这座新处理厂还是一座营养物工厂.运用在苏黎世热处理厂上的整体设计，得益于总承包商奧图泰在数十年的设计运行中积累的丰富经验，以及在北美和欧洲近百座流化床能源项目的成功案例，为客户提供了建造和运行最现代化的零污染的污泥热处理厂。最先进的流化床焚烧系统配和满足最严格排放标准要求的烟气处理工艺，在达到污泥彻底减量化的同时，能源的极致利用又满足处理厂自持运行的能源需求。磷回收使得污泥热处理提高到了工业化的级别。

摘要： 根据褐煤的煤质特性,从工艺适用性、物料消耗、能耗以及产品匹配性等方面对当前的主流煤气化技术进行了对比和分析.分析结果表明:固定床气化技术、流化床气化技术和粉煤激冷流程气化技术均可用于褐煤气化,且具有各自的优势,但是受技术自身或者对原料要求的限制,三者的适用范围又有所不同.

摘要： 热交换器(30)和带有热交换器的循环流化床锅炉(10)，其包括设置为与循环流动床锅炉连接的第一(36)和第二(38)流化床热交换室，第一进口通道(18)用以将来自循环流化床锅炉(10)的外部循环的粒子分离器的热固体引入到第一热交换室(36)，第二进口通道(58)用以将固体引入到第二热交换室(38)，第一卸料装置(54、56)用于将冷却固体的第一部分从第一热交换室(36)移动到第二进口通道(58)，第二卸料装置(61)用于将冷却固体从第二热交换室(38)移动到火炉(12)，所述热交换器包括进口装置(64)，用于将热固体直接从火炉(12)的内部循环引入至第二热交换室(38)。热交换器(30)也优选地包括第三卸料装置(72，74、76)，用于将冷却固体的第二部分从第一热交换室(36)直接移至火炉。

摘要： 本发明涉及一种流化床锅炉(1)，包括由壁(2)、炉篦(3)和顶部(4)限定的炉(5)。导向漏斗(7)设置成在炉篦(3)下方且与炉(5)连接，来自所述炉(5)的床料在所述导向漏斗中被向下导引。在所述导向漏斗(7)内、在所述导向漏斗的上边缘和下边缘之间设置有导板(14，15，19)，所述导板从所述导向漏斗(7)的表面上基本分散地布置，用于将床料引导流动到所述导向漏斗(7)内。导板(14，15，19)的目的在于，例如通过防止在导向漏斗的入口连接部(24)和出口连接部(25)之间形成中心流动并同时使床料在导向漏斗(7)的整个横截面区域上流动，平衡物料在导向漏斗(7)内的流动。

摘要： 本发明涉及一种用于流化床反应器系统的气体分布单元，具有该气体分布单元的流化床反应器系统，以及使用该流化床反应器系统制备颗粒状多晶硅的方法。根据本发明的用于流化床反应器系统的气体分布单元使得能够对集气室内的每个区域进行气体流量控制和气体组成控制。此外，具有所述气体分布单元的流化床反应器系统能够对流化床进行形状控制(特别是在鼓泡流化床和喷动流化床之间转变)。使用所述流化床反应器系统制备颗粒状多晶硅的所述方法不仅同时提高了工艺稳定性和生产率，而且也能够在异常情况的事件中实现更灵活的处理。

摘要： 本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉以及具备该循环流化床锅炉的处理系统，所述循环流化床锅炉能够在通过炉内脱硫实现脱硫的同时获得充分的脱氯效率，并且能够简便且低成本地进行脱硫和脱氯。为此，本发明提供下述循环流化床锅炉(1)：该循环流化床锅炉使含有氯成分的废弃物与流动介质混合并燃烧，再利用旋风分离器(3)从燃烧废气中分离捕获流动介质并将其进行循环利用，同时投入包含Ca化合物粉末的脱硫材料以进行炉内脱硫，其中，脱硫材料的最大粒径为100μm以下，并且，旋风分离器(3)用来捕获所述流动介质，并具有使脱硫材料伴随燃烧废气排出的粒子分离功能，在伴随废气排出的脱硫材料的作用下，在由旋风分离器(3)延伸设置出的烟道(21)上进行脱硫及脱氯。

摘要： 本发明公开了一种流化床锅炉分区流化床水平循环燃烧方法及水平循环分区流化床，通过在流化床内布风板上设置几块高度不同的隔墙，形成一个柱塞区和若干个小流化床区，并在柱塞区内装设气动式固体物料循环装置，使床内颗粒燃料在床内呈横向水平迁移运动，形成水平循环，增加颗粒在床内的运动路径，以解决颗粒直接从给料口到溢流口的“短路”问题，延长颗粒在床内的停留时间，强化密相区内的埋管与颗粒床料传热，提高燃料颗粒在床内的一次燃烧的燃烬度，提高燃烧效率。

摘要： 热交换器(30)和带有热交换器的循环流化床锅炉(10)，其包括设置为与循环流动床锅炉连接的第一(36)和第二(38)流化床热交换室，第一进口通道(18)用以将来自循环流化床锅炉(10)的外部循环的粒子分离机的热固体引入到第一热交换室(36)，第二进口通道(58)用以将固体引入到第二热交换室(38)，第一卸料装置(54、56)用于将冷却固体的第一部分从第一热交换室(36)移动到第二进口通道(58)，第二卸料装置(61)用于将冷却固体从第二热交换室(38)移动到熔炉(12)，所述热交换器包括进口装置(64)，用于将热固体直接从熔炉(12)的内部循环引入至第二热交换室(38)。热交换器(30)也优选地包括第三卸料装置(72，74、76)，用于将冷却固体的第二部分从第一热交换室(36)直接移至熔炉。

摘要： 本发明涉及一种流化床锅炉(1)，包括由壁(2)、炉篦(3)和顶部(4)限定的炉(5)。导向漏斗(7)设置成在炉篦(3)下方且与炉(5)连接，来自所述炉(5)的床料在所述导向漏斗中被向下导引。在所述导向漏斗(7)内、在所述导向漏斗的上边缘和下边缘之间设置有导板(14，15，19)，所述导板从所述导向漏斗(7)的表面上基本分散地布置，用于将床料引导流动到所述导向漏斗(7)内。导板(14，15，19)的目的在于，例如通过防止在导向漏斗的入口连接部(24)和出口连接部(25)之间形成中心流动并同时使床料在导向漏斗(7)的整个横截面区域上流动，平衡物料在导向漏斗(7)内的流动。

摘要： 本发明涉及一种用于流化床反应器系统的气体分布单元，具有该气体分布单元的流化床反应器系统，以及使用该流化床反应器系统制备颗粒状多晶硅的方法。根据本发明的用于流化床反应器系统的气体分布单元使得能够对集气室内的每个区域进行气体流量控制和气体组成控制。此外，具有所述气体分布单元的流化床反应器系统能够对流化床进行形状控制(特别是在鼓泡流化床和喷动流化床之间转变)。使用所述流化床反应器系统制备颗粒状多晶硅的所述方法不仅同时提高了工艺稳定性和生产率，而且也能够在异常情况的事件中实现更灵活的处理。

摘要： 本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉以及具备该循环流化床锅炉的处理系统，所述循环流化床锅炉能够在通过炉内脱硫实现脱硫的同时获得充分的脱氯效率，并且能够简便且低成本地进行脱硫和脱氯。为此，本发明提供下述循环流化床锅炉(1)：该循环流化床锅炉使含有氯成分的废弃物与流动介质混合并燃烧，再利用旋风分离器(3)从燃烧废气中分离捕获流动介质并将其进行循环利用，同时投入包含Ca化合物粉末的脱硫材料以进行炉内脱硫，其中，脱硫材料的最大粒径为100μm以下，并且，旋风分离器(3)用来捕获所述流动介质，并具有使脱硫材料伴随燃烧废气排出的粒子分离功能，在伴随废气排出的脱硫材料的作用下，在由旋风分离器(3)延伸设置出的烟道(21)上进行脱硫及脱氯。

摘要： 本发明公开了一种流化床锅炉分区流化床水平循环燃烧方法及水平循环分区流化床，通过在流化床内布风板上设置几块高度不同的隔墙，形成一个柱塞区和若干个小流化床区，并在柱塞区内装设气动式固体物料循环装置，使床内颗粒燃料在床内呈横向水平迁移运动，形成水平循环，增加颗粒在床内的运动路径，以解决颗粒直接从给料口到溢流口的“短路”问题，延长颗粒在床内的停留时间，强化密相区内的埋管与颗粒床料传热，提高燃料颗粒在床内的一次燃烧的燃烬度，提高燃烧效率。