流化床中气固均匀分布的失稳现象

摘要：

流化床因其均匀且剧烈的气固相互作用保证了其优异的流动和传递性能,因而广泛应用于化学工业中.因此,构建定量计算气固均匀分布的失稳临界点既是重要的学术问题又具有工程意义.本文分别使用气相和固体颗粒相的质量分数表示气固分布状态;引入颗粒床层压力载荷(ΦT)描述分布器输入的规则负熵和固体颗粒床层自身混沌熵产生之间相互作用;由于密相颗粒床层远离平衡态且具有强非线性耗散项,因此需基于普利高津最小超量熵增原理给出气固密相流在并联系统均布状态的失稳临界点(ΦTc):分布器和固体颗粒床层总熵增在气固均布和气固非均布情况下相等;由于并联系统的对称性,可将N单元路径并联系统气固均布稳定性分析简化为判断单元路径压降二阶导数正负;在此基础上讨论了操作参数、固体颗粒性质和分布器结构参数对气固密相床层均布稳定性的影响.此外,通过气体示踪和压力脉动频谱分析在直径为300mm冷模实验验证了颗粒床层压力载荷(ΦT)对密相气固均布稳定性的影响;同时应用该方法论计算了工业流化床反应器临界床层高度、临界表观气速以及分布器临界阻力系数,指导了操作工况的调整和分布器结构设计,对比分析了改造前后的反应情况.

关键词：气固流态化、稳定性分析、均匀分布、分布器

所属期刊栏目：38

分类号：TQ051(一般性问题)

资助基金：国家重大研发计划2018YFB0604801

在线出版日期：2019-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：155-170