非球形颗粒在导向振动流化床的运动行为研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cartman8148
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
挤压成型的非球形颗粒物料干燥过程既要防止物料堆积,又要满足颗粒物料磨损尽可能小的要求。基于导向式气体分布板结构的初步设计,本文对其结构参数进行深入研究,并利用CFD-DEM技术研究不同参数下床内非球形颗粒运动行为。
  导向式气体分布板布风孔由直孔和椭球曲面导向孔组成,以直孔直径和导向孔切角角度作为影响因素,利用CFD技术进行数值模拟,结果表明:随着直孔直径的增加,分布板近表面空气速度减小,密相区静压分布波动幅度增大;导向孔切角角度α=120°,直孔直径d=4mm(即φ开孔率比=0.385)为最优组合参数;在120°~165°区间改变切角角度对分布板气流和压降影响较大;压降随着切角角度的增加以二次函数的形式减小,空气水平速度均值与空气合速度均值之比随着φ开孔率比的增加以指数函数的形式增加;导向式气体分布板φ开孔率比在0.326~0.924区间时,产生有利于颗粒流化的朝上的微涡流。
  以导向振动流化床流场模拟结果为基础,利用CFD-DEM技术对床内非球形颗粒运动行为进行仿真模拟,结果表明:随着布置角度的增加,重力和振动力是颗粒运动行为的主要影响因素;当空气进口速度从1.7m/s降到1.1m/s,保证颗粒处于流化状态,施加振动能够降低进气量35%;随着振幅或振频的增加,颗粒合速度增加,颗粒水平速度与颗粒合速度之比减小;当空气进口速度V=1.1m/s,振频f=16Hz,振幅A0=2mm~5mm时,颗粒停留时间在4.5s~9s范围内,颗粒最大运动幅值主要分布在11.5mm~38mm之间;当空气进口速度V=1.1m/s,振幅A0=2mm,振频f=16Hz~22Hz时,颗粒停留时间在5s~8s范围内,颗粒最大运动幅值主要分布在6mm~19.3mm之间;振频对颗粒碰撞机率的影响大于振幅,而振幅对颗粒运动速度以及最大运动幅值的影响大于振频,但小于气速;在气速单独作用下,颗粒处于流化状态,施加适宜的振动可以提高床层稳定性。
其他文献
乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是公认安全(generally recognized as safe, GRAS)的食品级微生物,一些LAB产生的胞外多糖(exopolysaccharides,EPS),具有调节免疫、抗氧化、增稠、耐热等生物学和理化特性,在食品和生物医药领域展现出良好的应用前景。本论文对柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)产EPS的发酵
垃圾渗滤液具有有机污染物浓度高、氨氮含量高、重金属种类多、水质水量变化大等特点,其处理技术是近年来环保领域的研究热点之一。目前对于垃圾渗滤液处理技术的研究主要集中在高级氧化法和生物法上,而对蒸发法的研究相对较少。本文对混凝-吹脱-蒸发和混凝-减压挥发-蒸发两种组合工艺处理垃圾渗滤液进行了研究,在此基础上提出了蒸发气相吸收耦合工艺,并对其进行了相关的实验研究。  本文选用PFS作为混凝剂对垃圾渗滤液
海洋污损生物附着在水下设备表面会对海洋工业造成严重危害,如导致船舶航行阻力增大、能耗增加及船体腐蚀等。有机硅基低表面能涂料和无锡自抛光涂料是目前应用最为广泛的环境友好型防污涂料。然而,这两种涂料的静态防污性能并不理想。本文以辣素衍生物丁香酚为防污功能分子,分别对有机硅基低表面能防污涂层和自抛光防污涂层进行功能化改性,主要研究内容如下:  本文首先通过酯化反应合成了甲基丙烯酸丁香酯(EM),然后将其
苯胺是一种常见的工业原料,广泛存在于医药和纺织等工业废水中,对环境是一类潜在的危害化合物。黄铁矿(Pyrite)是一种在自然界广泛分布的硫铁矿物,它的氧化会导致酸性矿山废水的生成,给环境带来污染。黄铁矿在酸性条件下可活化溶解氧(DO)并氧化去除各种有机污染物,然而在碱性条件下活化溶解氧的催化机理仍不清楚。本文研究了黄铁矿-溶解氧(Pyrite-DO)体系在碱性条件下去除苯胺的工艺并探索了氧化过程中
学位
叔戊醇是一种重要的化工原料,可广泛应用于合成香料、医药和彩色胶片等行业,同时也被用作溶剂、浮选剂和增塑剂等。在叔戊醇的生产过程中会产生叔戊醇和水共沸物。目前,关于叔戊醇-水共沸体系分离方法的报道较少,由于液液萃取过程耗能较少,因此液液萃取+精馏法是工业上分离叔戊醇-水共沸体系比较有前途的分离方法。萃取剂是该工艺可行性的关键,但文献中缺乏适用于该工艺的萃取剂及相关液液相平衡数据的报道。本文通过结合文
锰的冶炼方法主要分为火法炼锰和湿法炼锰,由于湿法炼锰制得的金属锰纯度高、质量好,湿法炼锰占全球锰产量的90%。然而,湿法炼锰后会产生大量的硫酸盐混合物废渣,直接排放不仅会破坏生态环境,还会造成锰资源的极大浪费。因此,本文对湿法炼锰所产生硫酸盐混合物中的硫酸锰和硫酸铵的结晶热力学进行了系统研究,并在此基础上开发了一种新的硫酸盐混合物分质结晶工艺,该新工艺可以实现硫酸盐的资源化利用。  首先,采用重量
学位
由于CO2的大量排放而诱发的温室效应问题,已引起全世界的广泛关注,实现CO2的高效捕集和分离成为当前研究热点。功能化离子液体(TSIL)被认为是一种极具应用前景的CO2吸收剂,但存在吸收容量低、粘度高和成本高等问题。为打破这一制约其工业化应用的瓶颈问题,需深入考察TSIL的吸收机制,掌握阴阳离子的匹配规律,从而定向设计出具有高吸收性能的TSIL吸收剂。为此,本文采用密度泛函理论(DFT)方法,分别
学位
反渗透技术(RO)是煤化工废水回用的核心关键技术之一。反渗透系统运行过程中会有大量产生浓水(ROC)产生,在其浓水中富集了大量的难降解污染物质,若不经过合理处理,会给下一阶段的工艺带来严重负担。膜曝气生物膜反应器(MABR)是一种将生物膜和气体膜耦合到一起的新型污水处理技术,它凭借无泡曝气、污染物去除能力强、能耗低等诸多优势在污水处理领域有着十分广阔的应用前景。  本研究首先对特定煤化工反渗透浓水
高效分离CO2是温室气体减排和能源气体提纯与净化等的重要环节。膜分离技术具有能耗低、操作弹性大和环境友好等特点,应用前景广阔。但是,由于目前商品CO2分离膜渗透选择性能不够高,限制了其大规模应用。因此开发出具有良好CO2渗透选择性能的分离膜具有重要意义。  促进传递膜以功能基团为载体,可以实现CO2的高效分离。聚乙烯基胺(PVAm)是一种典型的促进传递膜材料。然而,商品PVAm水解度极高,链段间氢
基于活化过一硫酸盐(PMS)产生硫酸自由基(SO4·?)的高级氧化法,具有处理效果较好、环境友好等特点,已经成为废水处理研究的热点。本文采用原位生长法将钴基普鲁士蓝类似物(CoCo-PBA)负载于层状双氢氧化物CuFe-LDH上,制备了新型复合材料CoCo-PBA@CuFe-LDH,用作催化剂活化PMS降解阿特拉津(ATZ)。主要研究了CoCo-PBA负载前后对PMS的活化性能,考察了复合材料Co