非均相混合物分离

《非均相混合物分离》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非均相混合物分离（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第 3 3 章章 非均相混合物的分离及固体流态化非均相混合物的分离及固体流态化1.描述非球形颗粒的参数2.颗粒沉降阶段划分3.沉降速度（带出速度）4.固体流态化的基本概念5.流化床的主要特征6.流化床的操作范围本章应重点掌握的内容本章应重点掌握的内容3.1 3.1 概概 述述 一、非均相混合物的分类一、非均相混合物的分类 二、非均相混合物的分离方法二、非均相混合物的分离方法 三、非均相混合物分离的目的三、非均相混合物分离的目的 具具有有不不同同物物理理性性质质( (如如密密度度差差别别) )的的分分散散物物质质和和连连续续介介质质所所组组成成的的物物系系称称为为非非均均相相混混合合物物或非均

2、相物系。或非均相物系。非均相混合物非均相混合物分分散散相相或或分分散散物物质质：处处于于分分散散状状态态的的物物质质，如如分分散散于于流流体体中中的固体颗粒、液滴或气泡的固体颗粒、液滴或气泡。连连续续相相或或连连续续介介质质：包包围围分分散散物质且处于连续状态的物质。物质且处于连续状态的物质。 一、非均相混合物的分类一、非均相混合物的分类（p130p130） 根据连续相的状态，非均相物系分为两种类型：根据连续相的状态，非均相物系分为两种类型： 气态非均相物系，如含尘气体、含雾气体等；气态非均相物系，如含尘气体、含雾气体等； 液态非均相物系，如悬浮液、乳浊液及泡沫液等。液态非均相物系，如悬浮液、

3、乳浊液及泡沫液等。 机机械械分分离离方方法法，即即利利用用非非均均相相混混合合物物中中两两相相的的物物理理性性质质（如如密密度度、颗颗粒粒形形状状、尺尺寸寸等等）的的差差异异，使使两两相相之之间发生相对运动而使其分离。间发生相对运动而使其分离。 二、非均相混合物的分离方法二、非均相混合物的分离方法机械分离方法过滤过滤沉降沉降 1. 1. 沉降沉降 颗颗粒粒相相对对于于流流体体( (静静止止或或运运动动) )运运动动而而实实现现悬悬浮浮物物系系分离的过程。分离的过程。沉降操作的作用力沉降操作的作用力沉降离心沉降重力沉降重力重力惯性离心力惯性离心力 2. 2. 过滤过滤 流流体体相相对对于于固固体

4、体颗颗粒粒床床层层运运动动而而实实现现固固液液分分离离的的过过程。依实现过滤操作的外力不同，过滤操作又可分为程。依实现过滤操作的外力不同，过滤操作又可分为过滤重力过滤加压过滤真空过滤离心过滤过滤操作的外力过滤操作的外力重力压强差压强差惯性离心力 非均相混合物分离的应用：非均相混合物分离的应用： 收集分散物质；收集分散物质； 净化连续介质；净化连续介质； 环境保护与安全生产。环境保护与安全生产。 三、非均相混合物分离的目的三、非均相混合物分离的目的3.2 颗粒及颗粒床层的特性颗粒及颗粒床层的特性3.2.1 颗粒的特性3.2.2 颗粒床层的特性3.2.3 流体通过床层流动的压降1. 球形颗粒球形颗

5、粒比表面积 体积 表面积 球形颗粒的尺寸由直径球形颗粒的尺寸由直径 d d 确定。确定。 3.2.1 颗粒的特性（颗粒的特性（p131p131）一、单一颗粒特性一、单一颗粒特性m3m2m2 /m3需要需要大小大小和和形状形状两个参数来描述其特性。两个参数来描述其特性。 (1) 体积当量直径体积当量直径 实际颗粒的体积实际颗粒的体积 VP 等于当量球形颗粒的体积等于当量球形颗粒的体积 V，则体积当量直径则体积当量直径 de 定义为定义为(2) 球形度球形度 颗粒的实际表面积与该颗粒体积相等的球体的表面积非球形颗粒 球形颗粒 ， , m2. 非球形颗粒非球形颗粒比表面积比表面积 体积体积 表面积表

6、面积 一、单一颗粒特性m3m2m2 /m3非球形颗粒的特性参数，即非球形颗粒的特性参数，即 工工业业中中遇遇到到的的颗颗粒粒大大多多是是由由大大小小不不同同的的粒粒子子组组成成的的集集合合体体，称称为为非非均均一一性性粒粒子子或或多多分分散散性性粒粒子子；而而将将具具有有同一粒径的颗粒称为单一性粒子或单分散性粒子。同一粒径的颗粒称为单一性粒子或单分散性粒子。 1. 粒度分布粒度分布 不不同同粒粒径径范范围围内内所所含含粒粒子子的的个个数数或或质质量量，即即粒粒径径分分布。布。二、颗粒群的特性（二、颗粒群的特性（p152p152）2. 颗粒的平均直径颗粒的平均直径 粒群的平均直径计算式为粒群的平

7、均直径计算式为 xi悬浮物系中分散相的质量分数悬浮物系中分散相的质量分数, m 由由颗颗粒粒群群堆堆积积成成的的床床层层疏疏密密程程度度可可用用空空隙隙率率来来表表示，其定义如下示，其定义如下: : 影影响响空空隙隙率率值值的的因因素素非非常常复复杂杂，诸诸如如颗颗粒粒的的大大小小、形形状状、粒粒度度分分布布与与充充填填方方式式等等。一一般般乱乱堆堆床床层层的的空隙率在空隙率在 0.470.47 0.70 0.70 之间。之间。3.2.2 颗粒床层的特性（颗粒床层的特性（p153）一、床层的空隙率一、床层的空隙率 单单位位床床层层体体积积具具有有的的颗颗粒粒表表面面积积称称为为床床层层的的比比

8、表表面面积积 ab (m2/m3)。若忽略颗粒之间接触面积的影响，则。若忽略颗粒之间接触面积的影响，则式中式中 a 颗粒的比表面积，颗粒的比表面积，m2/m3床层的比表面积也可用颗粒的堆积密度估算，即床层的比表面积也可用颗粒的堆积密度估算，即 颗粒的颗粒的堆积密度堆积密度颗粒的颗粒的真实密真实密度度二、床层的比表面积二、床层的比表面积 床床层层截截面面上上未未被被颗颗粒粒占占据据的的、流流体体可可以以自自由由通通过过的面积，称为床层的自由截面面积。的面积，称为床层的自由截面面积。 3.2.3 流体通过床层流动的压降（流体通过床层流动的压降（p155）一、床层的简化模型一、床层的简化模型 简简化

9、化模模型型是是将将床床层层中中不不规规则则的的通通道道假假设设成成长长度度为为 L、当量直径为当量直径为 deb 的一组平行细管，并且规定：的一组平行细管，并且规定： 细管的全部流动空间等于颗粒床层的空隙容积；细管的全部流动空间等于颗粒床层的空隙容积； 细管的内表面积等于颗粒床层的全部表面积。细管的内表面积等于颗粒床层的全部表面积。三、床层的自由截面积三、床层的自由截面积 在上述简化条件下，以在上述简化条件下，以 1 m3 床层体积为基准，细床层体积为基准，细管的当量直径管的当量直径 deb可表示为床层空隙率可表示为床层空隙率及比表面积及比表面积 ab 的函数，即的函数，即流体在床流体在床层内

10、的实层内的实际流速际流速空塔空塔速度速度将将代入上式，得到代入上式，得到二、流体通过床层压降的数学描述二、流体通过床层压降的数学描述康采尼（康采尼（Kozeny）方程）方程床层雷诺数定义 三、模型参数的实验测定（三、模型参数的实验测定（p156）康采尼方程康采尼方程适用条件： 当当 Reb 20 时时，流流动动基基本本为为层层流流，式式中中等等号号右右边边第第二二项项可可忽忽略略；当当 Reb1 000 时时，流流动动为为湍湍流流，式式中中等号右边第一项可忽略。等号右边第一项可忽略。欧根（欧根（Ergun）方程）方程适用条件：【例例 3 -1】在横截面积为在横截面积为 1 m2 的固定床反应器

11、中装填直的固定床反应器中装填直径径 d = 3 mm、高度等于直径的圆柱形催化剂、高度等于直径的圆柱形催化剂 1 m3。催化。催化剂的质量剂的质量 G = 980 kg，其真密度，其真密度s = 1760 kg/m3。试求。试求(1) 催化剂的当量直径催化剂的当量直径 de、球形度、球形度s、床层空隙率、床层空隙率及及 比表面积比表面积 ab ；(2) 20的空气从下向上通过催化剂层，空塔速度的空气从下向上通过催化剂层，空塔速度 u = 0.2 m/s，空气流经催化剂床层的压降，空气流经催化剂床层的压降 pf 。【例3-1】解：解：(1) 催化剂的催化剂的 de 、s 、床层的、床层的及及 a

12、b于是于是 (2) 空气流空气流经经床床层层的的压压降降pf 首先首先计计算算 Reb ，判断流型，然后，判断流型，然后选选用相用相应应公式求公式求pf 20下，空气的物性参数下，空气的物性参数为为 = 1.205 kg/m3 ， = 1.8110 -5 Pas ，则则由于由于 Reb 2，不宜用康采尼公式，不宜用康采尼公式计计算算pf 又由于又由于 Reb 20，用欧根公式，用欧根公式计计算算pf 时，可忽略式中时，可忽略式中等号右边第二项，于是等号右边第二项，于是 在在外外力力场场作作用用下下，利利用用分分散散相相和和连连续续相相之之间间的的密密度度差差，使使之之发发生生相相对对运运动动而

13、而实实现现非非均均相相混混合合物物分分离的操作称为离的操作称为沉降分离沉降分离。 根根据据外外力力场场的的不不同同，沉沉降降分分离离分分为为重重力力沉沉降降和和离离心心沉沉降降；根根据据沉沉降降过过程程中中颗颗粒粒是是否否受受到到其其他他颗颗粒粒或器壁的影响而分为或器壁的影响而分为自由沉降自由沉降和和干扰沉降干扰沉降。3.3 3.3 沉降分离基础知识沉降分离基础知识一、沉降速度沉降颗粒的受力情况图3.3.1 重力沉降重力沉降一、沉降速度一、沉降速度1.1.球形颗粒的自由沉降（球形颗粒的自由沉降（p132p132）颗粒受到三个力颗粒受到三个力 重力浮力阻力阻力系数或曳力系数分析颗粒运动情况：分析

14、颗粒运动情况：加速度最大加速度最大阻力阻力加速度加速度加速度加速度=0=0加速度加速度=0=0加速段匀速段 根据牛顿第二运动定律，上述三个力的合力等于颗粒的质量m与其加速度a的乘积：Fg Fb Fd = ma，或或 等等速速阶阶段段中中颗颗粒粒相相对对于于流流体体的的运运动动速速度度ut称称为为沉沉降降速速度度。由由于于这这个个速速度度是是加加速速阶阶段段终终了了时时颗颗粒相对于流体的速度，故又称为粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度终端速度”。沉降速度沉降速度 （p133p133）m/sm/s 通通过过量量纲纲分分析析可可知知， 是是颗颗粒粒与与流流体体相相对对运运动动时时雷诺数雷诺数Re

15、t 和球形度和球形度 s 的函数，即的函数，即 随随 Ret 及及 s 变化的实验测定结果见下图。变化的实验测定结果见下图。2.阻力系数 关系曲线图关系曲线图 对球形颗粒对球形颗粒 关系曲线大致可分为三个关系曲线大致可分为三个区域：区域：为层流区或为层流区或斯托克斯斯托克斯(Stokes)(Stokes)定律区定律区斯托克斯公式斯托克斯公式m/s为过渡区或为过渡区或艾仑（艾仑（AllenAllen）定律区）定律区为湍流区或为湍流区或牛顿牛顿(Newton)(Newton)定律区定律区 牛顿公式牛顿公式艾仑公式艾仑公式m/sm/s二、影响沉降速度的因素（二、影响沉降速度的因素（p135p135，

16、自学），自学）(1)(1)流体的粘度流体的粘度(2)(2)颗粒的体积分数颗粒的体积分数(3)(3)器壁效应器壁效应(4)(4)颗粒形状的影响颗粒形状的影响提示：首先要搞清自由沉降和干扰沉降的含义提示：首先要搞清自由沉降和干扰沉降的含义 旋旋 风风 分分 离离器器是是利利用用惯惯性性离离心心力力的的作作用用从从气气流流中中分分离离出尘粒的设备。出尘粒的设备。标准旋风分离器图气体在旋风分离器内的运动情况图3.3.2 几种除尘设备简介几种除尘设备简介1.1.旋风分离器旋风分离器( (应用最广的除尘设备）（应用最广的除尘设备）（p144p144） 首首先先根根据据系系统统的的物物性性与与任任务务的的要

17、要求求，结结合合各各型型设设备备的的特特点点，选选定定旋旋风风分分离离器器的的形形式式，而而后后通通过过计计算决定尺寸与个数。算决定尺寸与个数。 旋风分离器计算的主要依据有三个方面：旋风分离器计算的主要依据有三个方面： 含尘气的体积流量；含尘气的体积流量； 要求达到的分离效率；要求达到的分离效率； 允许的压强降。允许的压强降。四、旋风分离器的结构形式与选用旋风分离器的选用旋风分离器的选用2.2.降尘室降尘室3.3.多层降尘室多层降尘室过滤操作动画过滤操作动画3.4.1 流态化的基本概念3.4.2 流化床的主要特征3.4.3 流化床的操作范围3.4.4 提高流化质量的措施（自学）3.4.5 气力

18、输送简介3.4 固体流态化（p178） 将将大大量量固固体体颗颗粒粒悬悬浮浮于于流流动动的的流流体体之之中中，并并在在流流体体作作用用下下使使颗颗粒粒作作翻翻滚滚运运动动，类类似似于于液液体体的的沸沸腾腾，故故称称这这种种状状态态为为固固体体流流态态化化。化化学学工工业业中中广广泛泛使使用用固固体体流流态态化化技技术术以以强强化化传传热热、传传质质，并并实实现现某某些些化化学学反反应应、物理加工乃至颗粒的输送等过程。物理加工乃至颗粒的输送等过程。 当当一一种种流流体体自自下下而而上上流流过过颗颗粒粒床床层层时时，随随着着流流速速的的加大，会出现以下三种不同的情况。加大，会出现以下三种不同的情况

19、。稀相输送床阶段稀相输送床阶段流化床阶段流化床阶段固定床阶段固定床阶段气气速速增增加加 一、流态化现象一、流态化现象3.4.1 流态化的基本概念（流态化的基本概念（p178）不同流速时床层的变化图(a) 固定床 (b) 初始或临界流化床 (c) 散式流化床 (d) 聚式流化床 (e) 输送床流态化现象示意图散式流化散式流化 散散式式流流化化状状态态的的特特点点为为固固体体颗颗粒粒均均匀匀地地分分散散在在流流化化介介质质中中，故故亦亦称称均均匀匀流流化化。当当流流速速增增大大时时，床床层层逐逐渐渐膨膨胀胀而而没没有有气气泡泡产产生生，颗颗粒粒彼彼此此分分开开，颗颗粒粒间间的的平平均均距距离离或或

20、床床层层中中各各处处的的空空隙隙率率均均匀匀增增大大，床床层层高高度度上上升升，并并有有一一稳稳定定的的上上界界面面。通通常常两两相相密密度度差差小小的的系系统统趋趋向向散散式式流流化化，故故大大多多数数液液固流化属于固流化属于“散式流化散式流化”。散式流化散式流化二、两种不同流化形式聚式流化聚式流化 床床层层内内分分为为两两相相: :乳乳化化相相和和气气泡泡相相。由由于于气气泡泡在在上上界界面面处处破破裂裂，所所以以上上界界面面是是以以某某种种频频率率上上下下波波动动的的不不稳稳定定界界面面，床床层层压压强强降降也也随随之之作作相相应应的的波波动动。对对于于密密度度差差较较大大的的气气固固流

21、流化化系系统统，一一般般趋趋向向于于形形成成聚聚式式流流化。化。 聚式流化聚式流化1.理想流化床的压强降图图 3-2 理想流化床的理想流化床的 p-u 关系图关系图3.4.2 流化床的主要特征（p180）一、恒定的压强降2. 实际流化床的压强降图图 3-3 实际流化床的实际流化床的p-u 关系曲线关系曲线驼峰驼峰图图3-4 气体流化床类似液体的特性气体流化床类似液体的特性二、类似液体的特点 流化床中两相流动特点：流化床中两相流动特点： 颗粒轴向混合为主，系统颗粒混合均匀；颗粒轴向混合为主，系统颗粒混合均匀； 温度、浓度分布均匀，避免局部过热；温度、浓度分布均匀，避免局部过热； 但温度、浓度均匀

22、会使床层内传热、传质推但温度、浓度均匀会使床层内传热、传质推动力下降，反应进行得不完全；动力下降，反应进行得不完全； 易于连续自动操作。易于连续自动操作。 三、流化床中的两相流动1.腾涌现象图图3-5 腾涌发生后腾涌发生后p-u 关系曲线关系曲线四、流化床的不正常现象2. 沟流现象图图3-6 沟流发生后沟流发生后p-u 关系曲线关系曲线 要要使使固固体体颗颗粒粒床床层层在在流流化化状状态态下下操操作作，必必须须使使气气速速高高于于临临界界流流速速 umf ，而而最最大大气气速速又又不不得得超超过过颗颗粒粒的的沉沉降速度，以免颗粒被气流带走。降速度，以免颗粒被气流带走。 1实测法 测取流化床回到

23、固定床的一系列压降与气体流速的测取流化床回到固定床的一系列压降与气体流速的对应数值。对应数值。 测定时常用空气作流化介质，最后根据实际生产中测定时常用空气作流化介质，最后根据实际生产中的不同条件将测得的值加以校正。的不同条件将测得的值加以校正。3.4.3 流化床的操作范围（p182）一、临界流化速度 umf可得到如下图可得到如下图 的曲线。的曲线。 临界流化速度2. 计算法计算法混合颗粒床层的混合颗粒床层的 umf 计算式（计算式（p183p183）粒径较小、粒径较小、Rep1000时，时， 颗粒带出速度即颗粒的沉降速度颗粒带出速度即颗粒的沉降速度 （p135 各种情况下的沉降速度公式）各种情

24、况下的沉降速度公式）二、带出速度二、带出速度（=沉降速度）粒度分布较均匀的混合颗粒床层的粒度分布较均匀的混合颗粒床层的 umf 估算式估算式对于小颗粒对于小颗粒 对于大颗粒对于大颗粒 注意：注意：上二式不能用于粒度差异悬殊的颗粒群上二式不能用于粒度差异悬殊的颗粒群沉降速度（沉降速度（= =带出速度）带出速度） 等等速速阶阶段段中中颗颗粒粒相相对对于于流流体体的的运运动动速速度度 ut 称称为为沉沉降降速速度度。由由于于这这个个速速度度是是加加速速阶阶段段终终了了时时颗颗粒粒相相对对于于流体的速度，故又称为流体的速度，故又称为“终端速度终端速度”。式中式中 ut颗粒的自由沉降速度，颗粒的自由沉降

25、速度，m/s； d颗粒直径，颗粒直径，m； s，分别为颗粒、流体的密度，分别为颗粒、流体的密度，kg/m3； g重力加速度，重力加速度，m/s2; 阻力系数阻力系数沉降速度公式汇总沉降速度公式汇总m/s斯托克斯公式斯托克斯公式m/s基本公式基本公式牛顿公式牛顿公式艾仑公式艾仑公式m/sm/s 带带出出速速度度与与临临界界流流化化速速度度的的比比值值反反映映了了流流化化床床的的可操作范围。可操作范围。 对细颗粒对细颗粒 流流化化床床实实际际操操作作速速度度与与临临界界流流化化速速度度的的比比值值称称为为流流化数化数，通常范围在，通常范围在10109090之间（特殊情况可达数百）。之间（特殊情况可

26、达数百）。 三、流化床的操作范围（p184）对大颗粒对大颗粒 3.4.4 提高流化质量的措施（自学）（上限值）（上限值）（下限值）（下限值） 利利用用气气体体在在管管内内流流动动以以输输送送粉粉粒粒状状固固体体的的方方法法称称为气力输送。为气力输送。气力输送气力输送输送介质输送介质 最最常常用用的的输输送送介介质质是是空空气气，但但在在输输送送易易燃燃易易爆爆粉粉料时，也可采用其他惰性气体。料时，也可采用其他惰性气体。3.4.5 气力输送简介 （p186） 系统密闭，避免了物料的飞扬、受潮、受污染，系统密闭，避免了物料的飞扬、受潮、受污染，也改善了劳动条件；也改善了劳动条件； 可在输送过程中可

27、在输送过程中(或输送终端或输送终端)同时进行粉碎、分同时进行粉碎、分级、加热、冷却以及干燥等操作；级、加热、冷却以及干燥等操作； 占地面积小，可以根据具体条件灵活地安排线路，占地面积小，可以根据具体条件灵活地安排线路，例如，可以水平、垂直或倾斜地装置管路；例如，可以水平、垂直或倾斜地装置管路； 设备紧凑，易于实现连续化、自动化操作，便于设备紧凑，易于实现连续化、自动化操作，便于同连续的生产过程相衔接。同连续的生产过程相衔接。气力输送的优点气力输送的优点 与其他机械输送方法相比存在的缺点：与其他机械输送方法相比存在的缺点： 1.动力消耗较大；动力消耗较大； 2.颗粒尺寸受到一定限制颗粒尺寸受到一

28、定限制( 30 mm)； 3.在输送过程中物料易于破碎；在输送过程中物料易于破碎； 4.管壁也受到一定程度的磨损；管壁也受到一定程度的磨损； 5.不不适适于于输输送送粘粘附附性性物物料料或或高高速速运运动动时时易易产产生静电的物料。生静电的物料。气力输送的缺点气力输送的缺点1.吸引式11吸嘴吸嘴 22输送管输送管 33一次旋风分离器一次旋风分离器 44料仓料仓 55二次旋风分离器二次旋风分离器 66抽风机抽风机吸引式气力输送装置图吸引式气力输送装置图气力输送分类气力输送分类一、按气流压强分类一、按气流压强分类压送式气力输送装置图11回转式供料器回转式供料器 22压气机械压气机械 33料斗料斗

29、44输料管输料管 55旋风分离器旋风分离器 66料仓料仓2. 压送式混合比混合比 R（或固气比）（或固气比）单位质量气体所输送的固体质量，即单位质量气体所输送的固体质量，即 二、按气流中固相浓度分类 1. 稀相输送 混合比在混合比在 25 以下（通常以下（通常 R = 0.1 5 ）的气力）的气力输送为稀相输送。输送为稀相输送。 2.密相输送 混混合合比比大大于于 25 的的气气力力输输送送称称为为密密相相输输送送。在在密密相相输送中，固体颗粒呈集团状态。输送中，固体颗粒呈集团状态。1-发送罐发送罐 2-气相密封插板气相密封插板 3-料斗料斗 4-气体分配器气体分配器 5-脉冲发生器和电磁阀脉

30、冲发生器和电磁阀 6-输送管道输送管道 7-受槽受槽 8-袋滤器袋滤器脉冲式密相输送装置图脉冲式密相输送装置图【例例3-2】欲欲使使颗颗粒粒群群直直径径范范围围为为 50 175 m、平平均均粒粒径径 dp 为为 98m 的的固固体体颗颗粒粒床床层层流流化化，同同时时必必须须避避免免颗颗粒粒的带出，求允许空塔气速的最小和最大值。的带出，求允许空塔气速的最小和最大值。 已已知知条条件件：固固体体颗颗粒粒密密度度为为 1000 kg/m3，颗颗粒粒的的球球形形度度为为 1，初初始始流流化化时时床床层层的的空空隙隙率率为为 0.4，流流化化空空气气温温度为度为 20，流化床在常压下操作。，流化床在常

31、压下操作。解：由附录解：由附录 五五 查得查得 20 空气的粘度空气的粘度= 0.0181 mPas、密度密度= 1.205 kg/m3。允许最小气速就是用平均粒径计。允许最小气速就是用平均粒径计算的算的 umf 。假定颗粒的雷诺数。假定颗粒的雷诺数 Rep20，依讲义，依讲义p182式式 3 -94可以写出临界流化速度为可以写出临界流化速度为【例3-2】（20） 校核雷校核雷诺诺数：数： 为为了避免了避免颗颗粒粒带带出，其最大气速不能超出，其最大气速不能超过过床床层层最小最小颗颗粒的粒的带带出速度出速度 ut ，因此，用，因此，用 dp = 50m 计计算算带带出速出速度。先假定度。先假定颗

32、颗粒沉降属于粒沉降属于层层流区，其沉降速度用斯托克流区，其沉降速度用斯托克斯公式斯公式计计算，即算，即 复核流型：复核流型： 可可见见，这这两个速度的比两个速度的比值为值为 20 1，一般情况下，一般情况下，所所选选气速不气速不应应太接近于太接近于这这一允一允许许气速范气速范围围的任一极端。的任一极端。 为为了考核操作气速下大了考核操作气速下大颗颗粒是否能被流化起来，尚粒是否能被流化起来，尚需需计计算粒径算粒径为为 175m 颗颗粒的粒的临临界流化速度。仍假定大界流化速度。仍假定大颗颗粒的雷粒的雷诺诺准数准数 Rep20，则则其其临临界流化速度可用界流化速度可用讲义讲义p182 式式3 -94

33、 计计算，即算，即 由上面由上面计计算算结结果看出，最大果看出，最大颗颗粒的粒的临临界流化速度界流化速度为为0.0118 m/s，小于，小于实际实际流化速度流化速度 0.0753 m/s，故整个床，故整个床层层流化良好。流化良好。核算雷诺准数：核算雷诺准数： Rep20思考题 密度为密度为 2650 kg/m3的球形石英颗粒在的球形石英颗粒在 20空气中作自由沉降，试计算服从斯托克斯公式的空气中作自由沉降，试计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径和服从牛顿公式的最小颗粒直径。最大颗粒直径和服从牛顿公式的最小颗粒直径。理想流化床和实际流化床的主要差别是什么？理想流化床和实际流化床的主要差别是什么？ 作业题作业题