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多层流化床的顶层不容易形成稳定理想的流化层,经常出现流化床层过高,严重时还会出现类似气液塔的液泛现象。而最底层分布板,在操作中则刚好相反,常出现流化床层过低,严重时不能形成流化床层,出现类似气液塔的干板现象。
本论文通过测定流化床料层压差研究了多层流化床顶层进料均匀性、进气及排气方式对多层流化床流化料层高度均匀性的影响。结果表明,布料越均匀,上中两料层高度越接近,且在低气速下易于形成较良好的流化层,但随着气速增大,其影响逐渐减弱;在低气速下进气方式对中下两料层均匀性有较大影响,但随气速增大影响也减弱,底部进气方式更易达到较好的料层均匀性;流化床的排气方式对流化料层基本无影响。因此均匀的布料和较均匀的进气预分布有助于均化各料层高度,并拓宽多层流化床的操作弹性。
本论文还采用盐水浸泡小米作为固体示踪剂,通过分别测定螺旋进料机和系统停留时间分布,计算得到多层流化床的停留时间分布。考察了进料速率、表观气速等不同因素对物料在多层流化床内停留时间分布影响。结果表明,多釜串联模型描述多层流化床内的流体流动混合情况是合适的;表观气速和进料速率较小时,多层流化床返混严重,接近于单个全混流,随着气速和进料速率增大,返混减小,釜数增大;多层流化床返混与料层高度直接相关,料层越高,釜数N越大,返混越小;表观气速对返混的影响比进料速率更明显。