流态化手册笔记

1、流态化手册第_篇第一章：粒径：球形颗粒的直径；当量直径或相当径：用球体的直径表示不规则颗粒的粒径。粒度（粒径）：颗粒的平均大小；三轴径：将一颗粒放置于每边与其相切的长方体中，长方体的三条边表示该颗粒 在笛卡尔坐标中的大小。长、宽、高称为三轴径；投影径：（1）二轴径：颗粒投影的外接矩形的长和宽称为二轴径；（2）Feret径：与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离；（3）Martin径：在一定方向上将颗粒投影分成两等份的直径；（4）定方向最大径（Krumbein径）：在一定方向上颗粒投影的最大长度（5）投影面积相当径（Heywood径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径，又称 当量直径。（6）投影周长相

2、当径Dl:与颗粒周长相等的圆的直径。筛分径：当颗粒通过筛网并停留在细筛网上时，粗细筛孔的算术或几何平均值。各粒径之间的关系DfDhDm细长颗粒两径（df,dm）的偏差较大；DL=nDFCaucy 定理：S=4A=nDL1H单粒度体系：颗粒系统的粒径相等时（如标准颗粒），可用单一粒径表示其大小。多粒度体系：实际颗粒大都由粒度不等的颗粒组成。粒径分布（粒度分布）：用简单的表格、绘图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。频率分布：表示各个粒径相对应的颗粒百分含量（微分型）；累积分布：表示小于（或大于）某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系（积分 型）。粒径分布的函数表示：（1）正态分布（颗粒）

3、（2）对数正态分布（粉体）（3） Rosin-Rammler 分布（粉碎物料如煤粉）；（4）Gaudin-Schuhmann分布（双对数坐标纸粒度分布是一条直线）； a.平均粒径的计算；b.比表面积计算；c.颗粒个数与质量两种基准分布的相互变换；d.对数正 态分布线图的应用。平均粒径定义：将粒径不等的颗粒群想象成由直径D组成的均一球形颗粒，那么其物理特 性可表示为f（d）=f（D）;颗粒的分类：块状颗粒、粒状颗粒、粉末颗粒（粗粉、细粉、超细粉）、纳米颗粒。第二章颗粒的几何性质包括粒度、形状、表面结构和孔结构。颗粒性质：指一个颗粒的轮廓或表面上各点所构成的图像。描述颗粒形状的方法分为语言术 语和

4、数学语言。形状指数：颗粒大小的各种无量纲组合；形状系数：立体几何各变量的关系。单一颗粒的形状表示：当放置在水平面上的单一颗粒处于稳定状态时，可在相互正交的三轴方向上测得其最大值L、 B、T.均齐度（比率）：颗粒两个外形尺寸的比值。N=L/B （长短度）、M=B/T （扁平度）可作为颗粒定性分类的基准参数。充满度：颗粒外接长方体的体积与该颗粒体积之比。球形度（真球度）：表示颗粒接近球体的程度。圆形度：颗粒的投影与圆的接近程度。圆角度：颗粒棱角磨损的程度。颗粒形状的数学分析：将颗粒的几何形状用一些函数来表述，常见的分析方法有Fourier 方法、方波函数法和分数维方法等。Fourier方法：（1）

5、R（。）法；（2）纯正弦函数值方波函数更适合表示颗粒的表面形貌。第三章颗粒测量颗粒粒径测量方法：（1）筛分法：利用筛孔机械阻挡的分级方法。包括筛分初始区、过度 区、终结区。标准筛筛子校准，定期检定方法：（1）以已知粒度分布的标准试样；（2）用已校验过的筛子作标准 与被检筛对同一样品筛分，比较所得结果，定出校正系数。（2）沉降法（重力、离心沉降、增量法、累积法，沉降法测粒仪）Stokes径：通过测定颗粒在流体中的沉降速度，基于Stokes重力沉降公式计算出的粒径。（3）电感法（4）光散射与衍射和光子相关与布朗运动法（利用波长恒定的激光为光源，照射以一定方 式分散的颗粒，通过安放在特定角度的接收器

6、收集变化的光信息，计算出颗粒的粒度分布的 有关数据。）（5）X光小角散射法（6）全息照相法（将物体反射光波中的全部信息，记录在感光干板上的新型照相技术，所 得全息照片，用激光或单色光照射，可重现原立体图像）（7）流体分选法（根据不同力的作用，将悬浮颗粒依其粒度或密度差异移至不同区间，达 到分级目的。）分级设备有：淘析器、离心分级器、串级式撞击器颗粒密度测量（1）真密度：颗粒质量除以不包括开、闭孔的颗粒体积得到的密度；（2）表观颗粒密度：颗粒质量除以不包括开孔、但包括闭孔在内的颗粒体积得到的密度；（3）有效颗粒密度：颗粒质量除以包括开孔及闭孔在内的颗粒体积得到的密度；（4）表观粉体密度：粉粒体质

7、量除以该粉粒体所占容器的体积得到的密度； 颗粒密度测定方法：（1）真密度与表观颗粒密度测定：液侵法（比重瓶法、悬吊法、Le Chatelier比重瓶法）、 气体容积法、压力比较法。求真密度，颗粒要磨细，消除开口与闭口细孔；测表观颗粒密度：充分脱气、除去开口细孔内的气体；测有效颗粒密度：采用与颗粒物质接触角大，难于侵入开口细孔的液体。（2）松密度与振实密度颗粒的比表面及测量比表面是表征粉体中颗粒群粗细的一种量度，是活性固体吸附性能的重要参数，可用于计算 无孔颗粒和高分散粉末的平均粒径。（1）气体透过法：利用流体通过多孔介质或颗粒床层的压降与流速的关系，来求取颗粒的 比表面的方法。（2）吸附法（3

8、）压泵法（测量施加不同静压力时进入脱气固体中的泵量，据此测得孔径分布、孔隙度 和比表面等）（4）湿润热法（5）计算法颗粒细孔分布的测定（1）气体吸附法（2）压泵法取样原则：（1）黄金原则：从移动的颗粒料中取样；（2）短时间间隔多次从整个料流中取样。生产样：生产流程或储运过程中取得的试样。收集所取气样中的粉尘，可用惯性法、过滤法、静电集尘法和热沉积法。试样缩分法：圆锥四分法、勺取法、盘式缩分法、叉溜法及旋转格槽法（最佳）。旋转格槽缩分器分旋转型受料器（适于小量试料的缩分）和旋转型料嘴（处理量不受限制）。制样：依测试对象特性、测试项目和方法而定，总的要求是试样分散性好。粒度分析结果：（1）粒度是表

9、征颗粒大小的物理量，由于颗粒形状的不规则性，测量同一颗粒的方法不同， 粒度也将不同，甚至相差甚远。（2）测量法相同，若分析结果差异，可能由于不同分析者的仪器存在一些差别，但只要都 以标准物料标定仪器，差别即可避免。（3）分析方法相同，仪器通过标定，仍可能存在不同的粒度分析结果，这是由于操作者分 析时未能很好的将样品分散开。第三篇第一章：过程工业的类型：（1）按物系特性分类：气固系统、液固系统、气液固三相系统。（2）按过程的热特性分类：放热过程和吸热过程。（3）按物理化学特性分类：物理过程和化学过程。物理过程主要通过流体与颗粒表面接触相互摩擦，将动力由一相传至另一相，从而促使另一 相做相应地运动

10、。化学过程（中心环节）：目的是实现物质的转化。欲使一个化学工艺过程得以实现，掌握工业过程的特性是前提，主要是其热力学行为和动 力学行为。热力学行为：对于固相加工过程，最为关心的是反应的完全程度、产物的产率及其热力学条 件。流体与固体颗粒的非均相反应存在两种反应特征，即恒径反应和缩径反应。除煤和生物质的燃烧、气化外，通常的固相加工过程为恒径反应过程。描述恒径反应过程的 动力学模型有缩核反应模型和反应进展模型，对比研究表明，缩核反应模型更接近于实际。过程设计的前提是条件和目标，其次是途径和方法。所谓条件是指原料、燃料的组成及其 物化性能。读书报告l=J通过对流态化手册的一部分进行阅读，对 流态化也

11、有了初步的了解，本书先是介绍了 粒径的定义以及测量方法，接着详细介绍了 流态化的应用过程-化学过程。过程工业涉 及人类生产生活的方方面面，可以把人类工 业发展的历史归结为不断创造和优化资源 转化技术及过程的历史；将人类的一切生产 活动归结为“转化”过程。从这个意义上讲， 机械制造技术的本质只是物体尺寸、形状及 相互关系的转换（变化）；能源技术及热力 学的研究对象是能量形式转换的规律及方 法。为了保证转换过程在质和量上严格按照人 们的意愿进行，则需要一套严格、精确、完 整并系统的过程技术，过程技术的研究对象 是物料转换规律及方法。在过程技术中，工 程上有意义的物料转换指物料最终至少发 生下列变化

12、之一：物料组分的改变；物料性 能的改变；物料种类的改变。过程工程是过 程技术应用之工程领域的集合，过程工业是 应用过程技术之工业分支的总和。化学过程包括催化过程和非催化过程，化学 过程（中心环节）：目的是实现物质的转化。 其中我比较感兴趣的便是催化过程。催化过 程包括了催化分解、催化转化、催化加氢、 催化合成四个反应过程。催化过程主要加工 对象是气体或蒸气原料，在催化剂的帮助下， 进行催化反应，因此又称为气相加工过程。 所采用的反应器大多为气-固流态化反应器， 也可采用气-固-液三相流态化反应器。气-固相催化反应过程是一种典型的非均 相反应过程，在反应过程开发中，对每一个 反应常会有集中不同形

13、式的反应器可供选 择。常见的反应器有固定床反应器、流化床 反应器、移动床反应器等。固定床反应器中 固体催化剂静止不动，与之相对应的催化剂 颗粒呈“沸腾”状态的流化床相比较，固定 床反应器具有催化剂不易跑损或磨损，气体 在床层内的流动呈平推流，反应速率较快， 而且停留时间可以控制，可使反应过程的转 化率和选择率较高等优点。因此，气固相催 化反应以用固定床反应器额为多。通过查资料，我知道流化床反应器也广泛应IIIIII用于气固相催化反应过程。自1921年第一 次用流态化原理建成沸腾床煤气发生炉以 来，人们对流态化原理和规律有了进一步认 识，促进了流态化技术的不断发展，使流化 床反应器成为工业上用于气固相反应过程 的一种常见设备。特别是1942年第一次应 用于催化裂化以来，鉴于流化床反应器具有 传热性能好、温度均匀的特点，已成为强 放热反应或对温度特别敏感的反应过程的 重要设备，成功的应用于丙烯氨氧化制丙烯 腈等。在移动床反应器中，固体催化剂自反应器 顶部连续加入，在反应过程中逐渐下移，最 后自反应器底部连续写出。气体（或液体） 反应物与固体催化剂可呈并流、逆流或错