《化学工程手册 第20篇 流态化》求取 ⇩

20.1流态化床的流体力学特性1

20.1.1 流态化现象1

20.1.2 流体通过固定床的压降3

(1)压降关联式4

(2)关联式中诸参数的确定5

20.1.3 临界流态化速度7

20.1.4 颗粒的终端速度10

20.1.5 颗粒终端速度与临界流态化速度的综合关系12

20.1.6 流态化类型14

(1)散式流态化14

(2)聚式流态化17

20.1.7 聚式流态化床中的气泡特性及其行为19

20.1.8 国井-Levenspiel鼓泡床模型23

(1)气泡相23

(2)乳化相25

(3)气泡相与乳化相间的气体交换27

(4)用鼓泡床模型解释气体的混合29

符号表32

参考文献33

20.2颗粒与流体间的传热和传质34

20.2.1 颗粒与流体间的传热34

(1)单个圆球的传热34

(2)固定床中的传热35

(3)流态化床中的传热36

20.2.2 颗粒与流体间的传质41

(1)单个圆球的传质41

(2)固定床中的传质42

(3)流态化床中的传质42

20.2.3 颗粒与流体间传热与传质间的联系45

符号表46

参考文献46

20.3.1 概述49

(1)总传热系数K49

20.3流态化系统与壁面的传热49

(2)平均温差(△t)a、v50

(1.2)颗粒直径的影响50

(3)传热面积A52

(4)流态化床换热器的结构分类52

(4.1)夹套式换热器52

(4.2)管式换热器52

20.3.2 传热机理54

20.3.8 流态化床与器壁换热面间的传热56

(1)影响传热的诸因素56

(1.1)气体速度与床层空隙率的影响56

(1.3)固体颗粒和流体的热物理性质的影响56

(1.4)传热面高度或床层高度的影响56

(1.5)挡板的影响57

(2)给热系数通用关联式58

(2.1)Wen和Leva关联式58

(2.2)Wender和Cooper关联式59

(2.4)关联式的比较60

(2.3)秦霁光和屠之龙的关联式60

20.3.4 流态化床与内部换热壁面的传热61

(1)垂直管61

(1.1)垂直管位置的影响61

(1.2)传热管直径及管子排列密集程度的影响61

(1.3)通用关联式62

(1.4)关联式比较63

20.3.5 稀相气流输送与壁面传热64

(2)水平管给热系数的通用关联式64

20.3.6 液-固流态化床与壁面的传热65

20.3.7 计算示例67

符号表71

参考文献72

20.4流态化装置设计74

20.4.1 流态化装置的选型74

(1)影响床型选择的主要因素74

(2)各类床型的特点75

20.4.2 影响流态化质量的因素77

(1)固体颗粒的性质77

(1.1)颗粒粒度及其分布77

(1.2)颗粒密度??81

(1.3)颗粒形状系数ΦP81

(1.4)颗粒的流动性82

(1.5)颗粒的特殊性质82

(2)流体的性质83

(3)床高—直径比L0/DΥ84

(4)内部构件87

(5)分布板与预分布构件87

20.4.3 流态化操作速度87

20.4.4 床膨胀88

(1)床膨胀的平均值88

(2)床膨胀的经验关联88

(3)Geldart的床膨胀的估算法90

20.4.5 颗粒的夹带和扬析98

(1)细颗粒的扬析99

(1.1)迄今的研究工作99

(1.2)计算步骤和示例105

(1.3)计算结果的比较108

(2)颗粒的夹带110

(2.1)颗粒夹带的机理110

(2.2)影响夹带的因素111

(2.3)夹带速率关联式113

(2.4)示例和比较117

(2.5)讨论和建议120

(3)输送分离高度TDH122

20.4.6 装置直径和高度的确定124

(1)催化反应过程124

(1.1)直径的确定124

(1.2)高度的确定127

(2.1)直径的确定128

(2)非催化反应过程128

(2.2)高度的确定129

(3)旋风分离器的安放位置129

(4)旋风分离器系统的压力平衡130

20.4.7 操作控制133

(1)颗粒粒度和组成的控制133

(2)压力测量133

(5)其他134

(4)流量测量134

(3)温度测量134

参考文献135

20.5流态化装置的构件138

20.5.1 气体的分布和预分布装置138

(1)分布板的压降计算143

(2)分布板的临界压降143

(3)分布板的孔间距或帽间距145

(4)气体出分布板的速度148

(5)多管式气流分布器的设计152

(6)气体预分布器154

(4.2)悬浮液和溶液在喷动床中的干燥造粒过程156

20.5.2 流态化床的内部构件160

(1)水平构件160

(2)垂直构件164

(3)固定填料166

(4)水平构件和垂直构件的比较166

(2)内旋风分离器168

(1)内过滤器及反吹装置168

(2.1)旋风分离器的压降171

(2.2)旋风分离器的分离效率173

(2.3)内旋风分离器的并联和串联操作174

(2.4)内旋风分离器附件的结构174

20.5.4 固体的加料和卸料问题176

参考文献177

(1.1)最小喷动速度Um？178

(1)喷动床的设计178

20.6.1 喷动床178

20.6其它流态化系统178

(1.2)最大压降△Pm179

(1.3)喷动压降△P？180

(1.4)最大喷动床高Lm180

(1.5)喷泉直径D？180

(1.6)气体在喷动床中的流动181

(1.7)颗粒在床层中的运动规律181

(1.8)床层空隙率ε182

(1.9)传热与传质182

(2)导向喷动床的设计183

(2.1)基本结构183

(2.2)最小导向喷动速度U？？183

(2.3)导向喷动压降184

(2.4)床层中气体和颗粒的运动规律184

(2.5)床层中颗粒的停留时间分布184

(3.1)最小喷动流态化速度185

(3)喷动流态化床的设计185

(3.2)喷动流态化床压降△P??186

(4)喷动床的应用186

(4.1)颗粒物料的干燥186

(4.3)反应造粒187

(4.4)颗粒的涂敷188

(4.5)煤的低温焦化188

(4.6)石油烃类的热裂解188

(4.7)其他189

符号表189

参考文献190

20.6.2 多层流态化床190

(1)概述190

(2)多层流态化床的分类及特点190

(3)溢流管型多层流态化床的设计195

20.5.3 扬析颗粒的捕集197

(4)无溢流管多层流态化床的设计198

(5)固相停留时间分布201

(5.1)溢流管型多层流态化床中固相停留时间分布201

(5.2)无溢流管型多层流态化床中固相停留时间分布202

(6)多层流态化床中的传热计算203

(7)液固多层流态化床203

参考文献206

20.6.3 快速流态化206

(1)概述206

(2)快速流态化流动模型207

(3)快速流态化速度、最小循环量和载流点速度的计算209

(4)快速流态化床压降和气体扩散210

(5)快速流态化在工业上的应用211

参考文献216

20.6.4 三相流态化217

(1)概述217

(2)气-液流态化床218

(2.1)三相流态化床气泡特性220

(2.2)流态化所要求的最小气速URmf和最小液速U1mt223

(2.3)三相流态化系统中各相持量223

(2.4)气相、液相和固相的轴向分散224

(2.5)气-液 界面 传质225

(2.6)液-固 传质226

(2.7)三相流态化传热227

参考文献228

20.7颗粒的气体输送与循环系统230

20.7.1 颗粒的气力输送230

(1)概述230

(1.1)气力输送装置分类及特性230

(1.2)气力输送装置型式的选择231

(2)稀相气力输送240

(2.1)直管段压降的计算243

(2.2)弯管压降的计算247

(3)密相动压气力输送249

(3.1)密相动压气力输送压降的计算250

(3.2)空气槽气力输送253

(4)密相静压气力输送254

(5)筒式气力输送257

(6)气力输送系统的主要部件258

(6.1)供料装置258

(6.2)输送管259

(6.3)气-固 分离器263

(7)气力输送装置设计264

(8)功率计算264

(9)设计计算示例264

20.7.2 颗粒的循环系统283

(1)循环系统的组成及基本概念283

(2)固体循环量284

(3)固体颗粒的向下流动284

(3.1)移动床流动286

(3.2)充气流动299

(4)固体颗粒通过流态化床器壁的流动301

(5)气-固循环系统的计算302

(5.1)循环系统的基本方程303

(5.2)典型气-固循环系统举例304

(5.3)实用气-固循环系统的压力平衡及简化计算法307

(6)气-固循环系统的若干实际问题309

(6.1)控制阀的结构及要求309

(6.2)反吹装置，流态化床料面测量及固体藏量的控制310

(6.3)旋风分离器下料管结构及安放部位310

符号表312

参考文献313

20.8流态化技术的应用315

20.8.1 物理操作315

(1)苯酐的流态化冷凝315

(2)吸附315

(3)干燥316

(4)冷却317

(5)脉冲气流输送318

20.8.2 合成反应319

(1)邻苯二甲酸酐(简称苯酐)319

(2)顺丁烯二酸酐320

(3)硝基苯还原制苯胺321

(4)甲醇氧化制甲醛321

(5)乙烯氧氯化制二氯乙烷322

(6)中压熔铁催化剂合成烃类322

(7)丁烯氧化脱氢制丁二烯322

(8)醋酸乙烯323

(9)丙烯脯324

(10)氯硅烷325

20.8.3 烃类加工325

(1)流态化催化裂化325

(2)砂子炉热裂解326

(3)分子筛催化剂提升管催化裂化326

(5)流态化床锅炉327

(4)粉煤的干馏和气化327

20.8.4 焙烧328

(1)硫铁矿焙烧328

(2)磁化焙烧329

(3)锌精矿的流态化焙烧330

(4)贫铁矿磁化焙烧330

(5)明矾石焙烧331

(7)重碱流态化煅烧332

(6)氧化铁矿石还原332

(8)石灰石煅烧333

20.8.5 其他334

(1)浸取和洗涤334

(2)流态化床浸渍法制催化剂335

(3)微细氢氧化钙336

(4)二氧化锰氧化还原法制氧气336

(5)微细碳酸钙336

参考文献338