黏性顆粒聚團流態(tài)化及應(yīng)用

出版時間:2009-1  出版社:化學(xué)工業(yè)出版社  作者:周濤  頁數(shù):240  
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前言

  流態(tài)化作為化學(xué)工程與技術(shù)中的一門新學(xué)科,經(jīng)歷近70年的發(fā)展,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,如煉油廠的重油催化裂化、化工行業(yè)的流態(tài)化干燥、電廠中的流化床燃燒鍋爐、環(huán)保領(lǐng)域的硫化物脫除等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是微細(xì)、超細(xì)或納米材料的迅速發(fā)展,流態(tài)化的研究重點也從大顆粒轉(zhuǎn)移到更細(xì)小的顆粒,開發(fā)適用于微細(xì)、超細(xì)或納米材料加工與反應(yīng)的新型反應(yīng)器勢在必行?! ≡?0世紀(jì)70年代,Geldart定義C類顆粒為“極端難于正常流態(tài)化”時,對黏性顆粒流態(tài)化還沒有多少認(rèn)識。所謂黏性顆粒(包括微細(xì)、超細(xì)或納米級顆粒),其特點為顆粒的粒徑小,顆粒間的黏附力較大,易形成自然聚團和流態(tài)化聚團,一般條件下難于流化或輸送。如何減少甚至消除流化床中黏性顆粒的團聚現(xiàn)象,實現(xiàn)“正?!绷鲬B(tài)化,就成了其研究的重點和關(guān)鍵。  與A類顆粒相比,黏性顆粒由于顆粒間黏附力較大,難于流態(tài)化或輸送。但由于黏性顆粒所具有的某些特殊性質(zhì),如粒徑小,表面積大,因而工業(yè)應(yīng)用前景廣闊。如氣凝膠,由于其巨大的表面積,可作為催化劑或吸附劑;顆粒更細(xì)的磁粉,其打印效果清晰亮麗;微米級炭黑,經(jīng)過流態(tài)化改性,可作為高級墨水或染料的原料,等等。隨著新材料,特別是納米材料的不斷涌現(xiàn),作為黏性顆粒應(yīng)用研究的一個重要研究領(lǐng)域——黏性顆粒的流態(tài)化技術(shù)顯得越來越重要。

內(nèi)容概要

  以大量的試驗研究結(jié)果為依據(jù),說明采用外力場方法和本征方法能夠有效破碎聚團和減小氣泡,使黏性顆粒能夠“正常”流態(tài)化。在此基礎(chǔ)上,通過建立數(shù)學(xué)模型,進一步闡明其作用機理??芍笇?dǎo)化工、礦物冶煉、環(huán)境治理、顆粒表面改性、顆粒學(xué)研究與應(yīng)用中的黏性顆粒流化床的設(shè)計與操作。  《黏性顆粒聚團流態(tài)化及應(yīng)用》內(nèi)容包括:顆粒的性質(zhì)與分類,鼓泡床中超細(xì)顆粒及納米顆粒聚團流態(tài)化,振動場中超細(xì)顆粒及納米顆粒聚團流態(tài)化,磁場床中黏性顆粒聚團流態(tài)化,旋轉(zhuǎn)流化床中超細(xì)及納米顆粒聚團流態(tài)化,聲場中超細(xì)顆粒及納米顆粒聚團流態(tài)化,黏性顆粒添加組分的流態(tài)化,黏性顆粒表面改性后的流態(tài)化及應(yīng)用。  《黏性顆粒聚團流態(tài)化及應(yīng)用》論述力求通俗易懂、理論與實際相結(jié)合,可作為科研人員、工程技術(shù)人員的專業(yè)學(xué)術(shù)參考書,也可以作為大專院校教師、研究生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章 顆粒的性質(zhì)與分類1.1 黏性顆粒的物性1.2 顆粒的分類第2章 鼓泡床中超細(xì)顆粒及納米顆粒聚團流態(tài)化2.1 黏性顆粒在鼓泡床中的流化性能2.2 黏性顆粒的流化性能判據(jù)2.3 黏性顆粒聚團流化床中力平衡模型2.4 基于Richardson-Zaki方程的聚團模型第3章 振動場中超細(xì)顆粒及納米顆粒聚團流態(tài)化3.1 黏性顆粒在振動場中的流化性能3.2 超細(xì)及納米顆粒在振動床中破碎與團聚模型第4章 磁場床中黏性顆粒聚團流態(tài)化4.1 黏性顆粒在磁場中的流化特性4.2 黏性顆粒在磁場中的流態(tài)化理論分析第5章 旋轉(zhuǎn)流化床中超細(xì)及納米顆粒聚團流態(tài)化5.1 實驗裝置5.2 黏性顆粒在旋轉(zhuǎn)流化床中的流化性能5.3 旋轉(zhuǎn)流化床中聚團大小估算模型第6章 聲場中超細(xì)顆粒及納米顆粒聚團流態(tài)化6.1 實驗裝置6.2 黏性顆粒在聲場中的流化性能6.3 聲場流化床中聚團能量平衡模型第7章 黏性顆粒添加組分的流態(tài)化7.1 微米級顆粒中添加組分的流態(tài)化7.2 納米顆粒中添加組分的流化性能7.3 理論分析第8章 黏性顆粒表面改性后的流態(tài)化第9章 應(yīng)用符號說明參考文獻

章節(jié)摘錄

  第1章 顆粒的性質(zhì)與分類  1.1 黏性顆粒的物性  黏性顆粒的物性包括顆粒的粒徑及粒度分布、顆粒松堆密度和壓實密度、黏性剪切強度、聚團密度和聚團大小。顆粒的粒徑及粒度分布可由Bl-XDC激光散射粒度儀(brookhaven instruments corporation)和SEM(或TEM)測量。顆粒松堆密度和壓實密度可使用日本生產(chǎn)的粉體特性測試儀(powder characteristics test-er,Type PT-E)測量。顆粒的黏性剪切強度采用日本生產(chǎn)的黏性剪斷實驗機測定。下面詳細(xì)介紹顆粒的黏性剪切強度、聚團密度和聚團大小的測量方法?! ?.1.1 顆粒的黏性剪切強度測量  顆粒的黏性剪切強度其實驗測量方法及程序如下: ?、偈紫?,將下盒固定在臺車內(nèi),而臺車放在水平軌道上,并與電動機相連。將物料均勻地倒人下盒內(nèi)(約2/3),撫平,用5kg重的砝碼壓實。 ?、趯⑸虾蟹旁谙潞猩希▍⒁妶D1-1),上盒的一端與彈簧秤相連,再裝人物料,壓實后蓋上上蓋?! 、墼谏仙w上壓上2009重的砝碼。啟動電動機, 當(dāng)上盒與下盒剛剛發(fā)生滑動時,從彈簧秤上可讀出剪切力的大小?! 、苤貜?fù)上述步驟①-③三次或更多,剪切力的讀數(shù)取平均。

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