第12卷第3期 2012年6月
过程工程学报
The Chinese Joumal of Process Engineering
气固逆流下行流化床中颗粒速度的径向与轴向分布李正杰12，董鹏飞1，宋文立‘，范垂钢，李松庚‘，林伟刚
(1，中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190：2.中国科学院研究生院，北京100049)
Vol.12 No.3 June 2012
捕要：在内径90mm、高7m的逆流下行床冷态实验装置中，研究了气固逆流下行床中循环锅炉灰(dg=300μm)颗粒速度的径向分布及其沿轴向发展，结果表明，局部颗粒速度沿径间分布是不均匀的，在完全发展区，颗赖粒速度中心和边壁低、在尺一0.85附近颗粒速度最大，由大量实验效据回归出放测充分发展段局部颗粒速度的关联式，该公式计
颗粒速度沿轴向单调增，而中心区域(0 减小，随颗粒循环速率G,增人而增大，同时，增大逆流气速可加强颗粒速度径向分布的均匀性。关键词：逆流：下行床；循环钢炉灰；颗粒速度：径间分布：轴向分布
中图分类号：TQ021 1
前言
文献标识码：A
文章编号：1009606X(2012)03-037606
速度径向分布，考察了截面平均颗粒速度沿轴问的变化
气同逆流下行床的概念最早源于郭募孙院士(1-3]的」义流态化理论。对于广义流态化的气固流化床研究主要集中在提升管(气固并流上行)和下行床(气固并流下行)4两方面。提升管具有气固接触效率较高、气固通量大等优点，但其径向流动结构具有严重的非均匀性并存在较大的轴向返混。气固并流下行床气固返混较小，气固接触时间较短，径向流动结构的均匀性较高，但存在颗粒浓度低的缺点。在下行床中使气固逆流接触，强化气固两相间的传质与传热，同时气固的逆流接触可提高床层的颗粒浓度，宋文立等[日提出了一种逆流下行床固体燃料热解方法，该方法具有增强对流传热、延长燃料停留时闻使其充分受热和降低热解气温度等优点。逆流下行床的应用优点与其流动结构率不可分，前对于逆流下行床流动结构的相关研究还很少，只有张晓杰等[12]和Luo等[13]对逆流下行床做了初步研究，证实气体上行、颗粒下行的气固逆流操作的可行性，张晓杰等[12]在最大颗粒循环速率G,=5kg/(m-s)时考察了逆流下行床2个轴向位置的径向空隙率分布，发现距颗粒入口1.4m处颗粒在中心略浓、边壁略稀：距颗粒入口2.7 m处颗粒在边壁略浓、中心略稀.Luo等[13通过采用夹管阀测量固含量的方法研究了逆流气速U和颗粒循环速率G，对平均颗粒浓度及平均颗粒速度的影响，发现在G，不变时，平均颗粒浓度随U增大近似呈线性增加对于气固逆流下行床中颗粒速度径向分布及其沿轴向的变化情况，至今尚无完整报道.本工作采用光纤速度测量仪研究了气固逆流下行床中不同轴向位置的颗粒
和操作条件对颗粒速度径向分布的影响，总结了颗粒速度在不同操作条件下的变化规律，
2实验 2.1实验装置
实验装置如图1所示，由返料系统、旋风分离器、料仓、螺旋进料器、测试段、气体分布器、料腿等组成返料提升管高14m，逆流测试段高7m，内径为90mm 颗粒经螺旋进料器沿出口向下运动，在逆流气中形成气体向上、颗粒向下的逆流操作.颗粒经测试段后经返料 U阅返回提升管，经过旋风分离器进入料仓，进行下一
To induced fer
To Induced fan
1
Testcolum
10 90 mm 7 m hig
99
图！实验装置示意图
Solid 中
Gas distributo
1. Patice recyde lint
2. Cyclones 3. Storage tank 4. Screw-feeder 5. Ges disttbuto
6. Dipleg 7. Rotameter S.Valve
Fig.1 Schematic diagram of experimental apparatus
收稿日期：2012-03-23，修回日期：20120426
基金项目：国家白然科学基金委员会与神华集团联合资助项目(编号：51174284)：中国科学院战略性先导科技专项基金资助项目(编号：XDA07010200) 作者简介：李正热(1985-)，男，河南省射F县人，锁士研充生，化掌上程专业；宋文立，通讯联系人，Tel:010-82627078,E-mail:wlsong@home.ipe.ac.cn
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