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气固流化床颗粒停留时间调控理论及应用

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￥ 58.72 6.0折 ￥ 98 全新

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广东广州
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作者朱庆山，李洪钟，邹正著

出版社化学工业出版社

ISBN9787122380005

出版时间2020-12

装帧平装

开本16开

定价98元

货号10886791

上书时间2023-10-23

灵感书店

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   商品详情   

品相描述：全新
商品描述
目录
第1章  导论
  1.1  引言
  1.2  固体颗粒转化动力学
  1.3  颗粒停留时间影响因素
    1.3.1  颗粒性质影响
    1.3.2  气速影响
    1.3.3  进料影响
    1.3.4  内构件影响
  1.4  固相转化技术工业应用简介
    1.4.1  硫精矿氧化制备二氧化硫技术
    1.4.2  氢氧化铝煅烧制备氧化铝
    1.4.3  铁矿还原制备直接还原铁
    1.4.4  难选铁矿磁化焙烧
  参考文献
第2章  气固流化床流型及颗粒停留时间分布测定
  2.1  引言
  2.2  气固流化床的流型
    2.2.1  活塞流的定义及其E曲线和F曲线特征
    2.2.2  全混流的定义及其E曲线和F曲线特征
    2.2.3  半混流的定义及其E曲线和F曲线特征
  2.3  均一粒度颗粒的停留时间分布测定
    2.3.1  脉冲进样法和E曲线
    2.3.2  跃迁进样法和F曲线
  2.4  多粒度颗粒流化床中各个粒度的平均停留时间测定
    2.4.1  无内构件气固并流上行流化床
    2.4.2  有内构件气固并流上行流化床
  2.5  本章小结
  参考文献
第3章  纵向内构件颗粒停留时间调控
  3.1  引言
  3.2  纵向内构件纵向绕流气固流化床
    3.2.1  实验装置、物料及测量方法简介
    3.2.2  纵向内构件对颗粒停留时间分布的影响
    3.2.3  内构件底部开口高度对颗粒停留时间分布的影响
    3.2.4  气速对颗粒停留时间的影响
  3.3  纵向内构件横向绕流气固流化床
    3.3.1  实验装置、物料及测量方法简介
    3.3.2  挡板对粗、细颗粒RTD的影响
    3.3.3  气速对粗、细颗粒RTD的影响
    3.3.4  进料速率对粗、细颗粒RTD曲线的影响
  3.4  本章小结
  参考文献
第4章  鼓泡-快速复合流化床颗粒停留时间调控
  4.1  引言
  4.2  实验装置、物料及测量方法简介
  4.3  鼓泡-快速复合流化床颗粒停留时间调控区间与影响因素分析
    4.3.1  鼓泡-快速流化床停留时间调控区间
    4.3.2  气速对粗、细颗粒停留时间差异的影响
    4.3.3  粒径比对粗、细颗粒平均停留时间差异的影响
  4.4  本章小结
  参考文献
第5章  横向内构件颗粒停留时间调控
  5.1  引言
  5.2  实验装置、物料及测量方法简介
  5.3  操作条件对无内构件流化床中粗、细颗粒平均停留时间的影响
    5.3.1  操作气速对流化床达到稳态时间的影响
    5.3.2  粒径分布的影响
    5.3.3  进料速率的影响
    5.3.4  操作气速的影响
    5.3.5  无内构件流化床粗、细颗粒停留时间调控能力分析
  5.4  内构件对粗、细颗粒平均停留时间调控研究
    5.4.1  内构件对流化床达到稳态时间的影响
    5.4.2  内构件数目的影响
    5.4.3  内构件位置的影响
    5.4.4  内构件结构参数的影响
    5.4.5  内构件类型的影响
  5.5  操作条件对内构件流化床中粗、细颗粒平均停留时间及压降的影响
    5.5.1  流化气速对颗粒停留时间的影响
    5.5.2  流化气速对不同粒径颗粒平均停留时间的影响
    5.5.3  挡板间距对颗粒平均停留时间的影响
    5.5.4  挡板间距对床层压降的影响
    5.5.5  进出料口位置对颗粒停留时间的影响
  5.6  本章小结
  参考文献
第6章  多挡板流化床中各粒级颗粒平均停留时间预测模型
  6.1  引言
  6.2  各粒级颗粒MRT数学模型
    6.2.1  模型框架
    6.2.2  预测床层各粒级颗粒质量分数的数学模型
    6.2.3  预测床层颗粒藏量数学模型
  6.3  模型及参数验证
    6.3.1  返混指数预测验证
    6.3.2  相对扬析度预测验证
    6.3.3  床层料藏量预测验证
    6.3.4  各粒级颗粒平均停留时间预测验证
  6.4  粗、细颗粒平均停留时间的模型预测
  6.5  设计及操作优化初探
  6.6  本章小结
  参考文献
第7章  气固流化床宽筛分颗粒停留时间数值模拟
  7.1  引言
  7.2  宽筛分颗粒停留时间模拟模型
    7.2.1  宽粒度鼓泡流化床结构预测模型
    7.2.2  宽粒度鼓泡流化床流动结构参数的求解
    7.2.3  鼓泡流化床不均匀结构的分解-合成方法
    7.2.4  宽粒度鼓泡流化床动量传递的曳力系数模型
    7.2.5  双粒径颗粒停留时间分布的模拟与验证
  7.3  横向内构件流化床颗粒平均停留时间模拟结果
    7.3.1  模拟对象及参数设置
    7.3.2  气固流动行为分析
    7.3.3  挡板结构参数影响
  7.4  纵向内构件流化床颗粒平均停留时间模拟结果
    7.4.1  模拟对象及参数设置
    7.4.2  挡板及流化参数影响
  7.5  鼓泡流化床颗粒停留时间分布的逐级放大模拟
    7.5.1  模拟对象及参数设置
    7.5.2  网格无关性检验
    7.5.3  曳力模型对气固流动行为的影响
    7.5.4  气泡模型对气固流动行为的影响
    7.5.5  气泡方程对固相RTD计算的影响
  7.6  本章小结
  参考文献
第8章  停留时间调控工业应用
  8.1  引言
  8.2  多钒酸铵还原生产三氧化二钒应用
    8.2.1  反应原理及实验室扩大试验
    8.2.2  反应器设计及工艺流程
    8.2.3  运行结果
    8.2.4  存在问题
  8.3  难选铁矿磁化焙烧应用
    8.3.1  流化床反应器设计及工艺流程
    8.3.2  运行结果及存在问题
    8.3.3  鼓泡-快速复合流化床改造及运行结果
  8.4  低品位锰矿还原应用
    8.4.1  反应原理及实验室小试结果
    8.4.2  流化床反应器设计
    8.4.3  运行结果
  8.5  氢氧化铝煅烧制备α-氧化铝应用
    8.5.1  工艺条件探索
    8.5.2  流化床反应器设计
    8.5.3  工艺流程设计及运行结果
  参考文献

内容摘要
1.1 引言

气固流化床反应器广泛应用于化工、冶金、能源等领域，用于流化的气体免种多样，既有简单空气，也有如氢气、氯气、三氯氢硅等各种气体，同样气固沽化床处理的固体也多种多样，既包括催化剂、矿物等原生固体颗粒，也包括聚婚经、多晶硅等反应生成固体颗粒。气固流化床中的“固”按照其在处理过程中的变化，大致可以分为四类。第一类是在反应过程中固体颗粒尺寸与物性基本不变化，这类固体的代表为各种催化剂，固体颗粒主要起催化作用，目的是加快气相转化速率。这类过程中固体颗粒虽然在流化床中也会发生某些变化，如FCC(储化裂化)催化剂在使用过程中积碳，但相对于原始颗粒尺寸变化较小，并且一旦颗粒尺寸或性质变化较大，催化剂颗粒会被排出床外进行再生，因此，可以近似认为在处理过程中固体颗粒基本不变化。第二类是反应过程固体颗粒变小或者消失，典型的如煤炭燃烧过程，沸腾氯化过程等，对于这类过程，随着反应的进行，固体颗粒尺寸逐渐变小，甚至消失，反应后只剩下少许未反应的灰分。第三类是固体颗粒尺寸变大（有固体颗粒生成)，比如流化床反应器中催化生成聚烯烃的过程，流化床化学气相沉积过程等，对于这类过程，固体会从气相沉积到颗粒表面，流化床中颗粒尺寸随反应的进行会逐渐变大，到一定尺寸后须排出流化床。第四类是在反应过程中颗粒尺寸基本不变，典型的如硫铁矿、锌精矿的氧化，氢氧化铝煅烧，铁矿石直接还原等过程，对于这类过程，反应过程颗粒尺寸变化不大，但很多都涉及从一种物质变为另一种物质，如硫铁矿煅烧过程固体颗粒从FeS2变为Fez2Og等，其中伴随颗粒空隙度等物理性质的变化。

通过过程强化提高气固转化效率是科技工作者的永恒追求，对于上述四类过程，过程强化的重点也不尽相同，其中第四类（本书称之为气固转化过程）对固相停留时间调控要求较高。对这类转化过程固相停留时间调控大致可分为两类，一类是减小固相返混，提高转化效率，即通过调控措施，使固相的停留时间分布从接近全混流向接近平推流转变。第二类涉及不同粒级颗粒停留时间的调控，由于气固流化床中固相颗粒往往具有一定的粒径分布，有些还是粒径宽筛分粉体，而不同粒径颗粒所需理论转化时间不同，若能通过停留时间调控使每一粒级的平均停留时间与其所需理论转化时间匹配，不仅可提高反应的转化率，对复杂反应还可提高转化的选择性。第一类停留时间调控国内外已有很多研究，也发展了不少可行的方法，但对第二类调控，国内外关注的较少。本章将对粒径对颗粒转化的影响，气固流化床中固相停留时间影响因素以及典型气固转化过程固相停留时间调控措施等进行概述。

1.2固体颗粒转化动力学

固体颗粒气固非催化转化，根据粒径变化情况可分为“缩粒模型”和“缩核模型”，显然对于上文提到的气固相转化属于“缩核”过程，如图1.1所示，随着转化过程的进行，颗粒粒径保持不变，产物层逐渐往颗粒内部延伸，未反应核逐渐缩小。显而易见，整个转化过程除了涉及化学反应，还涉及反应气体和气体产物的向内和向外扩散等物理过程，即参与反应的气体首先须从气流主体通过颗粒表面气膜扩散至颗粒表面，然后再从颗粒表面通过颗粒内部孔道扩散至颗粒内部未反应核界面，才可与界面处固体发生氧化还原反应，反应的气相产物也需要从颗粒内部扩散至颗粒表面，再通过气膜层扩散至气流主体。整个过程，气相反应物经历气膜扩散（又称外扩散）、颗粒内部扩散（又称内扩散）和化学反应三个串联过程，整体转化速率取决于（即等于）这三个过程中最慢过程的速率，即整个过程由速率最慢的步骤控制，可能出现外扩散控制、内扩散控制、化学反应控制三种情况。

……



主编推荐

1.本书是对气固流化床中颗粒停留时间分布的调控理论和方法及其工业应用的归纳和总结； 

2.本书能对从事流态化科技研究和应用的读者提供一些流化床中颗粒停留时间调控理论和计算机模拟的新成果； 

3.本书可为流化床的颗粒停留时间调控理论和计算机模拟成功应用于工业流化床的放大和优化操作做出应有的贡献。



精彩内容
本书作为气固流态化学科领域中关于颗粒停留时间调控方面的专著，着重分析了停留时间调控对于流态化固相加工过程的重要性，介绍了流化床中颗粒停留时间的测定方法，阐述了横向、纵向内构件与鼓泡-快速复合床型对颗粒停留时间的调控效果，建立了宽筛分各粒级颗粒平均停留时间的预测模型与CFD计算方法，总结了作者多年来采用停留时间调控理论在多钒酸铵还原制备三氧化二钒、难选铁矿磁化焙烧、低品位锰矿还原、氢氧化铝煅烧制备α-氧化铝等多项流态化工业应用中的典型成果。
    本书可供化工、冶金、石油、热能等学科从事流态化科学技术研究和设计开发的科研人员、工程技术人员以及高等院校相关专业的教师、研究生参考阅读。

媒体评论
1.本书是对气固流化床中颗粒停留时间分布的调控理论和方法及其工业应用的归纳和总结；
2.本书能对从事流态化科技研究和应用的读者提供一些流化床中颗粒停留时间调控理论和计算机模拟的新成果；
3.本书可为流化床的颗粒停留时间调控理论和计算机模拟成功应用于工业流化床的放大和优化操作做出应有的贡献。

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