流態(tài)化技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　流態(tài)化技術(shù)是顆粒操作的一個(gè)重要手段。流態(tài)化技術(shù)大大地簡(jiǎn)化了顆粒的加工和輸送等過(guò)程，提高了效率，使其在煉油、化工、冶金、動(dòng)力和醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)?！　”緯?shū)分為兩篇，即流態(tài)化的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用?；A(chǔ)篇主要內(nèi)容包括：流態(tài)化的基本概念；流態(tài)化工藝設(shè)備的基本構(gòu)成；固體顆粒特性及鼓泡床內(nèi)的流動(dòng)；氣一固流化床的設(shè)計(jì)；其他流態(tài)化過(guò)程。應(yīng)用篇主要內(nèi)容包括：某些物理過(guò)程的應(yīng)用；流態(tài)化燃燒；流態(tài)化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用；流態(tài)化在煤炭氣化中的應(yīng)用；流態(tài)化在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用?！　”緯?shū)可作為熱能、石油、化工、冶金和輕工等專業(yè)的研究生、本科生教學(xué)用書(shū)，也可作為科研、工程技術(shù)人員的參考書(shū)?！　　　”緯?shū)簡(jiǎn)明扼要、重點(diǎn)突出地介紹有關(guān)氣一固流態(tài)化技術(shù)的基本內(nèi)容和在各領(lǐng)域中的應(yīng)用，并適當(dāng)?shù)亟榻B其他流態(tài)化過(guò)程。本書(shū)的編排思路是，首先介紹流態(tài)化技術(shù)所涉及的內(nèi)容，希望能使讀者得到全面的感性認(rèn)識(shí)，然后再有重點(diǎn)地、分別深入介紹其中的重要部分。因此，在上篇中，首先介紹流態(tài)化的基本概念；然后介紹流態(tài)化工藝設(shè)備的基本構(gòu)成；在上述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹固體顆粒特性及鼓泡床內(nèi)的流動(dòng)以及氣一固流化床的設(shè)計(jì)，最后介紹一些其他流態(tài)化過(guò)程。期望通過(guò)上篇的介紹能幫助讀者掌握和運(yùn)用流態(tài)化技術(shù)的基本原理。在下篇中，將基本原理針對(duì)不同行業(yè)的特點(diǎn)加以推廣應(yīng)用，其所涉及的工業(yè)領(lǐng)域有：某些物理過(guò)程，如氣力輸送、造粒、干燥和換熱等；流態(tài)化燃燒；石油化工；煤炭氣化；物料的煅燒和焙燒。為了幫助讀者順利掌握和運(yùn)用基本技術(shù)原理，對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容給出了例題，希望能起到舉一反三的作用。鑒于流態(tài)化一些實(shí)驗(yàn)和結(jié)論的局限性，本書(shū)在下篇中盡量搜集了一些工程實(shí)踐的數(shù)據(jù)，注重實(shí)用，以供讀者參考。

書(shū)籍目錄

上篇基礎(chǔ)篇第一章 流態(tài)化的基本概念3第一節(jié) 流態(tài)化現(xiàn)象3一、流態(tài)化現(xiàn)象概述3二、非正常流化現(xiàn)象4三、流化質(zhì)量5第二節(jié) 流態(tài)化技術(shù)的發(fā)展5第三節(jié) 流態(tài)化的分類6一、按流化狀態(tài)分類7二、按流化介質(zhì)分類8第四節(jié) 流態(tài)化在工業(yè)中的應(yīng)用9一、物理過(guò)程中的應(yīng)用9二、石油化工過(guò)程中的應(yīng)用14三、燃燒和焚化過(guò)程中的應(yīng)用17四、干餾和氣化過(guò)程中的應(yīng)用17五、煅燒和焙燒過(guò)程中的應(yīng)用18六、生物流態(tài)化19第五節(jié) 流態(tài)化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)20一、流態(tài)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)20二、流態(tài)化技術(shù)的缺點(diǎn)21參考文獻(xiàn)21第二章 流態(tài)化工藝設(shè)備的基本構(gòu)成23第一節(jié) 主體設(shè)備23一、殼體23二、氣體預(yù)分布裝置23三、氣體分布板25四、內(nèi)部構(gòu)件25五、換熱裝置26六、床內(nèi)氣?固分離裝置28第二節(jié) 輔助設(shè)備30一、物料的裝卸30二、風(fēng)機(jī)設(shè)備31三、床外氣?固分離裝置31四、顆粒流動(dòng)控制機(jī)構(gòu)33第三節(jié) 氣體分布板的作用、結(jié)構(gòu)及其特性35一、氣體分布板的作用35二、氣體分布板的結(jié)構(gòu)及其特性36第四節(jié) 內(nèi)部構(gòu)件39一、內(nèi)部構(gòu)件的作用39二、內(nèi)部構(gòu)件的形式和特征39第五節(jié) 流化床參數(shù)的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)研究41一、壓力和儲(chǔ)料量42二、床層的密度42三、氣泡43四、兩個(gè)并排流化床之間顆粒的輸送44五、固體顆粒的流量44參考文獻(xiàn)46第三章 固體顆粒特性及鼓泡床內(nèi)的流動(dòng)48第一節(jié) 顆粒物料的物性48一、顆粒的直徑48二、顆粒的密度50三、床層空隙率51四、顆粒的比表面積和形狀系數(shù)51五、休止角52六、顆粒的分類53第二節(jié) 鼓泡床中的流動(dòng)特征54一、氣泡相特征54二、乳化相特征60三、停留時(shí)間分布62第三節(jié) 影響流化過(guò)程的因素65一、顆粒粒度及其分布65二、顆粒粒度分布對(duì)流化特征參數(shù)的影響66三、顆粒粒徑對(duì)壁面換熱的影響67四、固體顆粒和流體熱物性對(duì)換熱的影響67五、顆粒的一些特殊問(wèn)題68參考文獻(xiàn)68第四章 氣?固流化床的設(shè)計(jì)69第一節(jié) 流體通過(guò)床層的壓降69一、流體通過(guò)固定床的壓降69二、流化床的壓降71第二節(jié) 臨界流化速度和帶出速度71一、臨界流化速度的測(cè)定71二、臨界流化速度的計(jì)算72三、帶出速度76四、帶出速度與臨界流化速度之比77五、操作速度uo的選擇78第三節(jié) 膨脹比、空隙率、起伏比和夾帶分離高度79一、膨脹比和床層空隙率79二、起伏比82三、夾帶分離高度82第四節(jié) 分布板的計(jì)算83一、布?xì)馀R界壓降或布?xì)馀R界開(kāi)孔率84二、穩(wěn)定性臨界壓降或穩(wěn)定性臨界開(kāi)孔率84三、分布板壓降和開(kāi)孔率的確定86四、側(cè)流型分布板縫隙的高度87第五節(jié) 換熱器的設(shè)計(jì)88一、床層與換熱表面之間換熱的影響因素88二、傳熱過(guò)程89三、床層與換熱表面換熱的關(guān)聯(lián)式90四、管內(nèi)流體與壁面的換熱系數(shù)99五、管壁的導(dǎo)熱100第六節(jié) 非機(jī)械控制閥的設(shè)計(jì)100一、L閥的設(shè)計(jì)101二、U形閥的設(shè)計(jì)101第七節(jié) 氣?固分離器的設(shè)計(jì)103一、旋風(fēng)分離器103二、簡(jiǎn)易布袋除塵器的設(shè)計(jì)109參考文獻(xiàn)110第五章 其他流態(tài)化過(guò)程112第一節(jié) 顆粒在管內(nèi)的流動(dòng)112一、垂直管向下卸料112二、移動(dòng)床向下流動(dòng)114三、流態(tài)化顆粒向下流動(dòng)115四、顆粒垂直向上流動(dòng)的操作氣速116五、顆粒在水平管內(nèi)的流動(dòng)117六、管內(nèi)充氣輸送的安全氣速117七、氣力輸送的壓降119八、彎管的壓降120第二節(jié) 高速流態(tài)化122一、湍動(dòng)流化床122二、快速流化床124三、實(shí)驗(yàn)情況125四、壓降、流化速度及循環(huán)量127五、高速流態(tài)化實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展及應(yīng)用128第三節(jié) 噴動(dòng)床130一、噴動(dòng)床工藝參數(shù)的計(jì)算130二、噴動(dòng)床的傳熱134三、噴動(dòng)床的應(yīng)用135第四節(jié) 三相流態(tài)化137一、初始流化138二、各相含率139三、氣泡行為141四、氣?液體積傳質(zhì)系數(shù)143五、浸沒(méi)物體與床層的傳熱144六、三相流化床的應(yīng)用144參考文獻(xiàn)146下篇應(yīng)用篇第六章 某些物理過(guò)程的應(yīng)用151第一節(jié) 氣力輸送151一、氣力輸送的類型及設(shè)備151二、氣力輸送的幾個(gè)工藝參數(shù)152三、稀相氣力輸送155四、密相動(dòng)壓氣力輸送156第二節(jié) 流化床造粒和涂敷160一、造粒機(jī)理160二、流化床造粒的操作條件161三、影響噴灑造粒的因素161四、噴嘴和黏結(jié)劑162五、造粒應(yīng)用舉例162第三節(jié) 干燥166一、濕空氣166二、濕物料168三、物料衡算和熱量衡算169四、流化床干燥器的類型170第四節(jié) 熱交換178一、單層熱交換器178二、多層熱交換器178參考文獻(xiàn)180第七章 流態(tài)化燃燒181第一節(jié) 流態(tài)化燃燒的評(píng)價(jià)181一、沸騰層鍋爐181二、循環(huán)流化床鍋爐182三、增壓流化床鍋爐183第二節(jié) 輔助計(jì)算184一、燃料的發(fā)熱量184二、理論空氣量的計(jì)算184三、脫硫劑的需要量185四、理論煙氣體積的計(jì)算185五、實(shí)際的空氣和煙氣體積186六、物料和熱量平衡計(jì)算186第三節(jié) 煤在流化床鍋爐內(nèi)的燃燒188一、煤種的選擇188二、煤顆粒粒徑的選擇189三、煤顆粒燃燒的各階段190四、影響流化床燃燒的因素190第四節(jié) 脫硫和減少氮氧化物的排放192一、脫硫192二、脫氮氧化物196第五節(jié) 重要部件和運(yùn)行參數(shù)198一、布風(fēng)板198二、操作速度和截面熱負(fù)荷200第六節(jié) 沸騰層鍋爐201一、沸騰層鍋爐的結(jié)構(gòu)201二、沸騰層鍋爐的運(yùn)行參數(shù)202三、沸騰層鍋爐存在的問(wèn)題203第七節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐203一、循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)204二、物料循環(huán)系統(tǒng)205三、循環(huán)倍率207四、外置熱交換器207五、旋風(fēng)分離器208第八節(jié) 增壓流化床鍋爐209一、給煤系統(tǒng)211二、高溫排渣和煙塵分離系統(tǒng)212第九節(jié) 流化床垃圾焚燒212一、流化床焚燒垃圾的優(yōu)缺點(diǎn)212二、沸騰層焚燒爐213三、循環(huán)流化床焚燒爐214參考文獻(xiàn)216第八章 流態(tài)化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用218第一節(jié) 石油煉制的流化催化裂化反應(yīng)器218一、催化裂化過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)218二、催化裂化催化劑219三、FCC催化劑的失活和再生219四、FCC裝置220第二節(jié) 有機(jī)合成工業(yè)中的流化床反應(yīng)器224一、鄰苯二甲酸酐（苯酐）224二、醋酸乙烯合成225三、費(fèi)?托合成反應(yīng)器226四、乙烯氧氯化合成氯乙烯227五、丙烯腈228第三節(jié) 聚烯烴工業(yè)中的流化床反應(yīng)器230一、流化床生產(chǎn)聚乙烯（PE）230二、改進(jìn)的聚乙烯流化床反應(yīng)器231三、流化床生產(chǎn)聚丙烯（PP）232四、多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器233參考文獻(xiàn)234第九章 流態(tài)化在煤炭氣化中的應(yīng)用235第一節(jié) 流化床氣化的評(píng)價(jià)235一、常壓和加壓流化床氣化235二、常壓和加壓氣流床氣化236三、流化床氣化反應(yīng)過(guò)程236四、影響流化床氣化的因素237第二節(jié) 流化床氣化工藝237一、溫克勒氣化爐237二、U-gas氣化工藝238三、Cogas氣化工藝240第三節(jié) 氣流床氣化工藝242一、Foster Wheeler氣化工藝242二、K-T氣化工藝243三、德士古氣化工藝246第四節(jié) 循環(huán)流化床氣化工藝249一、循環(huán)流化床煤氣工藝249二、兩段式流化床煤氣工藝250三、循環(huán)流化床蒸汽/煤氣聯(lián)產(chǎn)工藝251四、循環(huán)流化床氣化技術(shù)的關(guān)鍵252參考文獻(xiàn)252第十章 流態(tài)化在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用253第一節(jié) 流化床焙燒253一、流化床焙燒制取氧化鋁253二、硫鐵礦的焙燒255三、汞礦的焙燒258四、鋅精礦的焙燒258第二節(jié) 流化床煅燒和燒結(jié)259一、鋁土礦的燒結(jié)259二、石灰石、白云石的煅燒259三、水泥燒結(jié)260第三節(jié) 流化床選煤260一、流態(tài)化分選的特點(diǎn)261二、流化床分選設(shè)備262參考文獻(xiàn)262附錄263附錄1 空氣鼓風(fēng)機(jī)規(guī)格性能263附錄2 旋風(fēng)分離器示例265附錄3 一些國(guó)家和地區(qū)燃煤鍋爐污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)268符號(hào)說(shuō)明269后記274

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