超细颗粒在声场流化床中的流化特性

在内径为130mm的声场流化床中,以原生纳米级SiO2超细颗粒为物料,在声压水平为0～140dB、声波频率为0～500Hz范围内系统地考察了声波对超细颗粒流化特性的影响。结果表明：当声波频率为100～150Hz、声压大于130dB时,声波可以有效地消除节涌、抑制沟流、降低临界流化速度,显著地改善纳米SiO2颗粒的流化质量。在频率一定的情况下,声压越高,超细颗粒的临界流化速度越低,流化质量越好。当频率低于100Hz或高于150Hz时,随着频率的进一步降低或增加,超细颗粒的临界流化速度都增大,甚至又出现节涌和沟流。声波的效果减弱甚至消失。     

超细颗粒聚团流化的临界流化速度

在内径50 mm的流化床实验台上,测量SiO₂、Al₂O₃和TiO₂ 3种超细颗粒原生粒径从30 nm增加到5 μm的临界流化速度（U_mf）,并以Geldart A类颗粒（粒径45 μm）为参照。结果表明：3种超细颗粒的U_mf随粒径的变化规律一致,随原生粒径从30 nm增加到5 μm,U_mf逐渐增大;当颗粒粒径增加到45 μm,U_mf大幅度减小,其与原生粒径为30和200 nm时接近。对于不同材料,U_mf由大至小的顺序依次为TiO₂、Al₂O₃、SiO₂。粉体安息角测量表明：对于同种材料颗粒,原生粒径对超细颗粒的U_mf和安息角的影响规律一致,即5 μm超细颗粒的安息角最大。聚团尺寸模型计算表明：稳定流化时,聚团尺寸随原生粒径的变化趋势以及随不同材料的变化趋势均与U_mf的变化趋势一致。研究结果为超细颗粒流化临界速度预测研究奠定了基础。     

超细颗粒流化特性及团聚机理

在直径40mm的流化床中，考察了Al2O3、CaCO3等超细颗粒的流化特性，测定了床层压降变化、床层的坍落及膨胀规律.通过对超细颗粒自团聚现象的分析，探讨了超细颗粒稳定流化的机理.     

基于直接矩积分方法的超细颗粒流态化特性研究

采用欧拉-欧拉气固双流体模型,基于颗粒动理学理论,利用直接矩积分方法求解颗粒数平衡方程,建立颗粒数量与连续性方程、动量方程之间的关系,数值模拟流化床内不同初始粒径的超细颗粒运动、聚并的动态过程,给出了聚团在流动过程中浓度和速度的分布情况,展示了床内各阶矩的变化情况,比较了不同初始粒径对聚团浓度分布影响。研究表明,同一粒径颗粒,随着床层高度的增加,颗粒浓度达到平衡状态需要的时间减短;不同粒径颗粒,随着初始粒径的增加,颗粒浓度减小的速率随着床层高度上升加快,颗粒聚团尺寸达到稳定状态的时间减少,床内颗粒速度逐渐减小,聚团向床层底部聚集的速度增加,床层底部颗粒浓度和颗粒粒径逐渐增加。     

纳米TiO2颗粒在声场流化床中的流化特性

以原生纳米级TiO2颗粒为物料，在内径为130mm的声场流化床中，考察声压、频率对纳米颗粒的流化特性的影响。结果表明，适当的低频强声波的引入能很好的抑制沟流，消除节涌，大大降低了流化床中纳米颗粒聚团的尺寸，使之在低气速下实现稳定流化，从而显著改善纳米颗粒的流化质量。     

声场高温流化床流化特性

在内径50 mm、高1000 mm的声场高温鼓泡流化床中,研究Geldart A, B两类颗粒的流化特性,考察了床层温度、声波频率及声压级对流化床最小流化速度的影响. 结果表明,引入声场后,颗粒的最小流化速度随温度升高而下降;固定温度及频率,最小流化速度随声压级增大而减小;固定声压级与温度,颗粒最小流化速度随声波频率增大先减小后增大,存在一个最佳频率范围. 对床内压力波动信号进行分析,得出声场影响高温流化床流化质量的判据：当声压大于110 dB、频率在100~200 Hz范围内时压力波动偏差与最小流化速度值最小.     

超细颗粒表面改性后床层塌落行为研究

在直径为56mm的磁流化床中采用小粒径SiO2颗粒对微米级淀粉颗粒进行包裹，在鼓泡流化床中考察包裹后淀粉颗粒的床层塌落行为。实验表明，包裹后淀粉颗粒的床层塌落行为不同于未包裹的淀粉颗粒和Geldart A类颗粒。包裹后淀粉颗粒间粘性力减小，床层滞气能力降低，床层塌落高度增加，揭示磁流化床包裹实验中客体颗粒SiO2存在合适添加比例．证明表面改性是改善超细颗粒流化行为的有效手段。     

纳米级SiO2颗粒流化床的塌落行为

在直径为 35mm的小型流化床中考察了纳米级SiO₂ 颗粒 (商品牌号R972 )的床层塌落行为 .该种经过表面改性的颗粒可以通过自团聚形成稳定、均匀的聚团散式流化 .实验证明 ,这种颗粒的床层塌落行为明显不同于普通的GeldartA类与C类颗粒 ,其塌落过程可分为恒速沉降阶段和减速压实阶段 .通过对塌落速率的分析 ,提出了聚团散式流化的床层塌落机制     

超细颗粒的制备技术

<正> 超细颗粒的制备技术是指利用物理或化学的方法产生构成物质的基本粒子——分子、原子和离子等,经过成核和生长两个阶段制备超细颗粒的全部过程。所谓超细颗粒是指粒径在10至1000 A之间的固体粒子。随着物质的超微粒化其晶体结构、表面特性和电子结构都发生改变,从而呈现出与块状物质不同的特性,这种变化主要表现在磁性、活性、光吸收性、热传导性、表面张力、熔点等方面。超细颗粒所具有的优良性能使之作为一种新材料展示了广阔的应用前景。早在1935年日本上田良二教授首次制备出锌的超细颗粒。1960年世界各国已先后     

超细颗粒的制备及应用

超细颗粒的出现对国民经济许多行业的应用研究有着举足轻重的影响,较详细地介绍了超细颗粒的各种制备方法及其在化工,电子,陶瓷,生的医学领域的应用实例,并探讨了颗粒技术的研究方向。     

原生纳米颗粒SiO_2中添加大粒径组分的流化性能

以平均原生粒径为 10nm的SiO2 为原料 ,采用添加较大球形玻璃珠颗粒的方法 ,在内径为6 0mm的有机玻璃流化床中 ,考察了在不同添加量和不同添加颗粒粒径的情况下 ,纳米颗粒SiO2 的流化性能。实验表明 ,纳米颗粒SiO2 的流化经历了沟流、节涌、破碎和聚团 4个阶段 ,但当添加玻璃珠的量大于10∶1或添加玻璃珠粒径不大于 0 13mm时 ,SiO2 的流化质量较好 ,并可采用床层压降曲线来表示其流化性能     

超细粉流化机理和团聚现象的探讨

在直径60mm的流化床中，以SiO2和TiO2超细粉为原料，考察了粉体物性、粉体填充状态和空气湿度等因素对超细粉流化行为和聚团性质的影响，结果表明：超细粉的流态化经历了活塞流、过渡区和聚团流化3个阶段；聚团的流化行为与大颗粒相似；初始填充状态对超细粉流化行为和聚团大小有重要影响，松填充有利于减小聚团尺寸和减少颗粒夹带，提高流化质量；并结合粉体层受力分析，对超细粉的流化机理和团聚现象进行了探讨。     

超细粉在导向管喷动床中的流化行为

以料径5μm的CaCO3超细粉为物料，对其在半圆形导向管喷动床中的流化行为进行研究，考察床层压降特性及喷嘴直径、导喷距及导向管直径对起始流化行为的影响。     

超细粉在内循环流化床中的流态化特性

在内径120 mm的半圆柱形内循环流化床中,以平均粒径387 nm的Ti O2为原料,考察了单独通入流化气、射流气和同时通入流化气和射流气三种流化方式下超细粉的流化特性以及射流气速对超细粉聚团尺寸的影响。结果表明:同时通入流化气和射流气时,流化气能促进粉体循环,消除环隙死区;高速射流能有效破碎聚团,显著减小聚团尺寸,从而使超细粉在环隙区与导流管之间形成稳定循环,小聚团在环隙区实现平稳流态化。随着射流气速的增大,聚团尺寸减小,粒度分布变窄,在射流气速分别为60,90,120,150 m/s的条件下,聚团平均直径分别为194,158,147,135μm。     

黏性颗粒流态化的气固流动模型研究进展

黏性颗粒间存在较强的范德华力、液体桥力、静电力等黏附力作用,在流态化时易发生聚团现象,影响流化床的正常操作. 连续介质模型、离散颗粒模型和拟颗粒模型用于研究颗粒聚团流态化行为时各有优缺点. 基于欧拉方法的连续介质模型无法具体描述颗粒间的相互作用;采用拉格朗日法则能从颗粒微观受力、颗粒碰撞、聚团流动等多尺度研究黏性颗粒的流态化特性. 但受限于巨大的运算量,离散颗粒模型模拟的颗粒数有限,拟颗粒模型目前仅适合处理纳微尺度问题. 随着高性能计算机的发展和普及,基于拉格朗日法的黏性颗粒流动模型应用前景广阔.     

双组分颗粒声场流态化的实验研究

在内径为56 mm的玻璃声场流化床中,以5~10 nm未改性和有机改性的SiO2为实验物料主体颗粒,Fe3O4(粒径小于0.053 mm)为客体颗粒,在声压级为90~105 dB时系统考察了声场频率、声场强度和主客体颗粒不同配比关系对超细颗粒流化行为和聚团尺寸的影响。结果表明,当声场频率处于50 Hz,声压级大于100 dB时,声波可以有效地消除节涌、抑制沟流、降低临界流化速度,减小聚团尺寸,显著改善超细颗粒的流化质量。声场频率一定,声场强度越大,颗粒团聚体的直径越小。客体颗粒的添加比例存在一适宜范围。     

MnO纳米微粒的制备和表征

首次报道了用微乳液法制备经十二烷基苯磺酸钠(DBS)及硬脂酸(ST)修饰MnO纳米微粒,初步探讨了制备的最佳DBS用量及NaOH用量,并用透射电子显微镜(TEM)、小角X-射线衍射(SAXD)、红外光谱(IR)、X-射线衍射谱(XRD)及紫外可见光谱(UV-vis)对其进行了表征.     

在具有锥形料腿的循环流化床中流化CaCO3超细颗粒

根据粘附性颗粒在流化过程中形成的聚团具有较宽粒径分布并因此导致大聚团在流化床中沉积和死床的问题,提出了循环流化床的锥形回料系统设计. 该回料系统包括两部分：锥形料腿和带辅助进气的V型阀. 实验证明,锥形料腿通过提供变化的表观流化气速,克服了流化聚团沉积死床等现象;而V型阀的辅助进气,对于保证V型阀顺利输送粘附性颗粒具有关键性作用. 借助这种回料系统,实现了高粘附性超细CaCO3颗粒在循环流化床的稳定快速流化. 从提升管内部拍摄的照片显示,尽管提升管采用较高的流化气体速度,但超细CaCO3颗粒仍然是以聚团的形式被流化. 对在提升管不同高度采集的聚团分析表明,处于快速流化状态的CaCO3聚团的直径远小于传统流化床中聚团的直径,并且在提升管高度方向聚团直径没有较大的变化. 同时实验还显示,提升管轴向空隙率呈S型分布,而径向则体现环-核结构,具有典型的快速床特征.     

粘附性颗粒流化床内构件的选型

研究了多孔板式内构件和桨叶式内构件对粘附性颗粒流态化的影响. 实验表明,多孔板式内构件对流化质量的改善不好,桨叶式内构件的效果良好但仍然存在缺陷. 通过结合二者优点开发的孔桨式内构件克服了桨叶式内构件的缺点,显著地改善了粘附性颗粒的流化质量.