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第卷第期化学反应工程与工艺.,.
年月.,
流化床二组分混合物的适宜分离气速

丝礴、知
中匿科学院山西爆炭化学研究所,太原
■要在等密度与非等密度二组分混合物分离体系中,考察操作气速对分离度的影响,得出
物科的静床高对高效分离气速没有影响,
时, 组分混合物产生高效分离,并且此操作气速随着组分混合物分离状态的判定值等密度
混合物指凡值,非等密度混合物主要指值的增加而拓宽。
关奠调:望鱼墨曼二组分混合物最小藏化速度献蕊
前言讲屏
随着石油、煤炭、选矿、冶金、环境等领域与工程的发展,采用流化床技术将目的产物从
固体混合物中得以分离愈来愈引起应用者的极大兴趣。例如选矿中矿石与混抄,选煤中精煤
与石矸以及粉煤气化灰熔聚工艺中的煤粉与灰球口的分离过程等。
尽管前人已对二组分混合物的流态化分离过程进行了相当的研究,指出:二组分混
合物的分离程度主要取决于它们的密度差别,粒径仅有较小的影响;气体速度直接影响着沉
积组分具有较高最小流化速度的颗粒分散于床层上部的比例与床层中的混合与分离程
度,并给出了混合与分离程度的经验关联式口。需要指出的是,这些关联式的提出是以气速
等于浮升组分的最小流化速度时,二组分混合物产生完全分离床层上部是纯的浮升组分,
下部是纯的沉积组分为前提条件。事实上,当气速等于浮升组分的最小流化速度时,整个
床层处于固定床状态,二组分混合物不可能产生分离,因此引用这些关联式来预测二组分混
合物高效分离的适宜气速是很不确切的。为此,本文进行了对不同组成的多种二组分混合
物,在不同气速与静床高下分离特性的研究,以便预估适宜的分离气速,为高效分离气速的
选择提出合理的依据。
理论分析
. 二组分混合物的混合与分离机理
从宏观测定床层中的浓度分布出发·.,二组分混合物的分离程度主要取决于它们的密
一—收到钉祷,收到僖改稿。
睁系人及第一作者:彭悼,男,柚岁,博士生,助理研究员。
匿家自然科学基金资助项目
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化学反应工程与工艺年
度差别,粒径仅有较小的影响;而气体速度却直接影响着沉积组分分散于床层上部的比例与
床层中的混合程度;从微观研究粒子与气泡运动状态出发,气泡的上升运动乃是引起颗
粒混合与分离的唯一原因;气泡及其尾涡夹带的沉积组分在上升过程造成床层扰动与混合;
与此同时,床内所残存的局部空穴立即为其上部的颗粒所填充,这些颗粒将由于密度与粒径
差别而呈现不同的下降距离,从而发生分离。高气速时,气泡引起床层大量扰动,混合占优
势,低气速时,气泡与空穴的交换占优势,更易产生分离。最近,更进一步指出了
密度不同与粒径不同的这两种二组分混合物体系均具有相同的上述颗粒传递过程,于是二
组分混合物可最终归结为等密度与非等密度混合物两大体系。
. 二组分混合物分离状态的判定
二组分混合物可归结为等密度与非等密度混合物两大体系对等密度体系,”
指出,如若两种不同粒径的球形颗粒的最小流化速度之比大于时,则处于层流区域的气固
流化床体系会发生明显的分层,顶部形成富浮升组分而底部为富沉积组分;即
, ,

皿
该二组分混