噴動床反應器過程強化原理與技術

目錄
前言
第1章　緒論　1
1.1　粉-粒噴動床研究概述　1
1.2　過程強化噴動床概述　2
1.2.1　導向管噴動床　2
1.2.2　多噴嘴噴動床　3
1.2.3　內(nèi)循環(huán)噴動床　4
1.2.4　噴動-流化床　4
1.3　計算流體力學概述　5
1.3.1　擬流體模型基本守恒方程　5
1.3.2　CFD求解過程　8
1.3.3　多相流模型　8
1.3.4　CFD-DEM求解過程　9
1.4　FLUENT簡介　9
1.4.1　FLUENT體系結(jié)構(gòu)　10
1.4.2　FLUENT流場迭代方法　10
1.4.3　收斂判斷準則　11
1.4.4　FLUENT整體計算過程與UDF技術　11
1.5　EDEM軟件計算過程　12
參考文獻　13
第2章　噴動床氣固兩相流粒子圖像測速技術　16
2.1　粒子圖像測速技術在氣固兩相流中的應用　16
2.2　PIV系統(tǒng)概述　17
2.2.1　實驗系統(tǒng)　17
2.2.2　PIV測量原理　18
2.3　縱向渦噴動床內(nèi)氣固兩相流PIV實驗　20
2.3.1　縱向渦噴動床實驗設備介紹　20
2.3.2　結(jié)果分析及討論　22
2.4　多噴嘴噴動-流化床內(nèi)氣固兩相流PIV實驗　43
2.4.1　多噴嘴噴動-流化床實驗設備介紹　43
2.4.2　多噴嘴噴動-流化床實驗設計　43
2.4.3　結(jié)果分析及討論　44
2.5　旋流器噴動床內(nèi)氣固兩相流PIV實驗　52
2.5.1　旋流器噴動床實驗設備介紹　52
2.5.2　旋流器噴動床實驗設計　53
2.5.3　結(jié)果分析及討論　53
參考文獻　60
第3章　不同結(jié)構(gòu)噴動床干燥性能差異　62
3.1　噴動床干燥實驗　62
3.1.1　噴動床干燥技術　62
3.1.2　噴動床干燥實驗步驟　64
3.1.3　實驗參數(shù)的計算方法　65
3.2　實驗結(jié)果與分析　67
3.2.1　不同結(jié)構(gòu)噴動床的干燥曲線　68
3.2.2　不同結(jié)構(gòu)噴動床的干燥速率曲線　69
3.2.3　不同結(jié)構(gòu)噴動床的干燥水分比變化　70
3.2.4　不同結(jié)構(gòu)噴動床的壓降差異　72
參考文獻　73
第4章　縱向渦噴動床數(shù)值模擬　75
4.1　基本守恒方程　75
4.2　模擬與實驗校核對比　76
4.3　縱向渦流整體效應對比分析　78
4.3.1　顆粒體積分數(shù)分布　79
4.3.2　顆粒速度分布　81
4.3.3　顆粒擬溫度分布　87
4.4　小球半徑影響　88
4.4.1　顆粒體積分數(shù)分布　88
4.4.2　顆粒擬溫度分布　90
4.5　小球間距影響　91
4.5.1　顆粒體積分數(shù)分布　92
4.5.2　顆粒速度分布　93
4.5.3　顆粒擬溫度分布　95
4.6　擾流件形狀影響　96
4.6.1　顆粒體積分數(shù)分布　97
4.6.2　顆粒速度分布　99
4.6.3　氣體湍動能分布　101
參考文獻　102
第5章　整體式多噴嘴噴動-流化床數(shù)值模擬　103
5.1　多噴嘴噴動-流化床內(nèi)氣固兩相流二維模擬　103
5.1.1　模型建立及網(wǎng)格劃分　103
5.1.2　模型參數(shù)設置　104
5.1.3　網(wǎng)格無關性分析　105
5.1.4　氣固兩相流　105
5.1.5　側(cè)縫數(shù)量對二維多噴嘴噴動-流化床影響　109
5.1.6　顆粒處理量對二維多噴嘴噴動-流化床影響　115
5.2　多噴嘴噴動-流化床內(nèi)氣固兩相流三維模擬　118
5.2.1　模擬與實驗校核對比　118
5.2.2　模型建立及網(wǎng)格劃分　119
5.2.3　模型參數(shù)設置　119
5.2.4　網(wǎng)格無關性分析　120
5.2.5　氣固兩相流　121
5.2.6　側(cè)噴嘴直徑對三維多噴嘴噴動-流化床影響　123
5.2.7　側(cè)噴嘴分布方式對三維多噴嘴噴動-流化床影響　130
參考文獻　137
第6章　旋流器噴動床氣固兩相流數(shù)值模擬　138
6.1　模型建立　138
6.2　網(wǎng)格無關性分析　140
6.3　氣固兩相流　140
6.3.1　顆粒體積分數(shù)　140
6.3.2　顆粒速度　143
6.3.3　氣體湍動能　145
6.4　旋流器內(nèi)葉片傾斜角對氣固流動的影響　147
6.4.1　模擬工況　147
6.4.2　顆粒體積分數(shù)　147
6.4.3　顆粒速度　150
6.4.4　氣體湍動能　151
6.4.5　相對標準偏差　153
6.4.6　床層總壓降　154
6.5　旋流器內(nèi)葉片進口角對氣固流動的影響　155
6.5.1　模擬工況　155
6.5.2　顆粒體積分數(shù)　156
6.5.3　顆粒速度　158
6.5.4　氣體湍動能　160
6.5.5　相對標準偏差　161
6.5.6　床層總壓降　162
6.6　旋流器內(nèi)外徑比對氣固流動的影響　163
6.6.1　模擬工況　163
6.6.2　顆粒體積分數(shù)　163
6.6.3　氣體湍動能　165
6.6.4　相對標準偏差　166
6.6.5　床層總壓降　168
參考文獻　169
第7章　粉-粒噴動床內(nèi)水汽化和脫硫反應過程模擬與優(yōu)化　170
7.1　煙氣脫硫技術概述　170
7.2　粉-粒噴動床內(nèi)水汽化過程　172
7.2.1　水汽化數(shù)學模型　173
7.2.2　粉-粒噴動床內(nèi)水汽化過程模擬　176
7.3　溶解模型對粉-粒噴動床脫硫反應過程影響　181
7.3.1　脫硫反應過程分析　181
7.3.2　脫硫反應過程數(shù)學模型　182
7.3.3　模擬結(jié)果與討論　185
7.4　料漿含水量對脫硫反應過程影響的數(shù)值模擬　189
7.4.1　模擬工況簡介　189
7.4.2　模擬結(jié)果分析　189
7.5　進口氣體溫度對脫硫反應過程影響的數(shù)值模擬　193
7.5.1　模擬工況簡介　193
7.5.2　模擬結(jié)果分析　194
7.6　表觀氣速對脫硫反應過程影響的數(shù)值模擬　196
7.6.1　模擬工況簡介　196
7.6.2　模擬結(jié)果分析　196
7.7　強化結(jié)構(gòu)粉-粒噴動床內(nèi)水汽化過程　204
7.7.1　模型建立和參數(shù)設置　204
7.7.2　氣固兩相流數(shù)值模擬分析　205
7.7.3　水汽化數(shù)值模擬分析　210
參考文獻　216