流态化技术基础及应用PDF电子书下载

上篇　基础篇 3

第一章　流态化的基本概念 3

第一节 流态化现象 3

一、流态化现象概述 3

二、非正常流化现象 4

三、流化质量 5

第二节 流态化技术的发展 5

第三节 流态化的分类 6

一、按流化状态分类 7

二、按流化介质分类 8

第四节 流态化在工业中的应用 9

一、物理过程中的应用 9

二、石油化工过程中的应用 14

四、干馏和气化过程中的应用 17

三、燃烧和焚化过程中的应用 17

五、煅烧和焙烧过程中的应用 18

六、生物流态化 19

第五节 流态化技术的优缺点 20

一、流态化技术的优点 20

二、流态化技术的缺点 21

参考文献 21

第二章　流态化工艺设备的基本构成 23

第一节 主体设备 23

一、壳体 23

二、气体预分布装置 23

三、气体分布板 25

四、内部构件 25

五、换热装置 26

六、床内气－固分离装置 28

一、物料的装卸 30

第二节 辅助设备 30

二、风机设备 31

三、床外气－固分离装置 31

四、颗粒流动控制机构 33

第三节 气体分布板的作用、结构及其特性 35

一、气体分布板的作用 35

二、气体分布板的结构及其特性 36

第四节 内部构件 39

一、内部构件的作用 39

二、内部构件的形式和特征 39

第五节 流化床参数的测量和实验研究 41

一、压力和储料量 42

二、床层的密度 42

三、气泡 43

五、固体颗粒的流量 44

四、两个并排流化床之间颗粒的输送 44

参考文献 46

第三章 固体颗粒特性及鼓泡床内的流动 48

第一节 颗粒物料的物性 48

一、颗粒的直径 48

二、颗粒的密度 50

三、床层空隙率 51

四、颗粒的比表面积和形状系数 51

五、休止角 52

六、颗粒的分类 53

第二节 鼓泡床中的流动特征 54

一、气泡相特征 54

二、乳化相特征 60

三、停留时间分布 62

第三节 影响流化过程的因素 65

一、颗粒粒度及其分布 65

二、颗粒粒度分布对流化特征参数的影响 66

三、颗粒粒径对壁面换热的影响 67

四、固体颗粒和流体热物性对换热的影响 67

五、颗粒的一些特殊问题 68

参考文献 68

第四章　气－固流化床的设计 69

第一节 流体通过床层的压降 69

一、流体通过固定床的压降 69

二、流化床的压降 71

第二节 临界流化速度和带出速度 71

一、临界流化速度的测定 71

二、临界流化速度的计算 72

三、带出速度 76

四、带出速度与临界流化速度之比 77

五、操作速度u。的选择 78

一、膨胀比和床层空隙率 79

第三节 膨胀比、空隙率、起伏比和夹带分离高度 79

二、起伏比 82

三、夹带分离高度 82

第四节 分布板的计算 83

一、布气临界压降或布气临界开孔率 84

二、稳定性临界压降或稳定性临界开孔率 84

三、分布板压降和开孔率的确定 86

四、侧流型分布板缝隙的高度 87

第五节 换热器的设计 88

一、床层与换热表面之间换热的影响因素 88

二、传热过程 89

三、床层与换热表面换热的关联式 90

四、管内流体与壁面的换热系数 99

五、管壁的导热 100

第六节 非机械控制阀的设计 100

二、U形阀的设计 101

一、L阀的设计 101

一、旋风分离器 103

第七节 气－固分离器的设计 103

二、简易布袋除尘器的设计 109

参考文献 110

第五章　其他流态化过程 112

第一节 颗粒在管内的流动 112

一、垂直管向下卸料 112

二、移动床向下流动 114

三、流态化颗粒向下流动 115

四、颗粒垂直向上流动的操作气速 116

五、颗粒在水平管内的流动 117

六、管内充气输送的安全气速 117

七、气力输送的压降 119

八、弯管的压降 120

一、湍动流化床 122

第二节 高速流态化 122

二、快速流化床 124

三、实验情况 125

四、压降、流化速度及循环量 127

五、高速流态化实验研究进展及应用 128

第三节 喷动床 130

一、喷动床工艺参数的计算 130

二、喷动床的传热 134

三、喷动床的应用 135

第四节 三相流态化 137

一、初始流化 138

二、各相含率 139

三、气泡行为 141

四、气－液体积传质系数 143

六、三相流化床的应用 144

五、浸没物体与床层的传热 144

参考文献 146

下篇　应用篇 151

第六章　某些物理过程的应用 151

第一节 气力输送 151

一、气力输送的类型及设备 151

二、气力输送的几个工艺参数 152

三、稀相气力输送 155

四、密相动压气力输送 156

第二节 流化床造粒和涂敷 160

一、造粒机理 160

二、流化床造粒的操作条件 161

三、影响喷洒造粒的因素 161

四、喷嘴和黏结剂 162

五、造粒应用举例 162

一、湿空气 166

第三节 干燥 166

二、湿物料 168

三、物料衡算和热量衡算 169

四、流化床干燥器的类型 170

第四节 热交换 178

一、单层热交换器 178

二、多层热交换器 178

参考文献 180

第七章　流态化燃烧 181

第一节 流态化燃烧的评价 181

一、沸腾层锅炉 181

二、循环流化床锅炉 182

三、增压流化床锅炉 183

二、理论空气量的计算 184

一、燃料的发热量 184

第二节 辅助计算 184

三、脱硫剂的需要量 185

四、理论烟气体积的计算 185

五、实际的空气和烟气体积 186

六、物料和热量平衡计算 186

第三节 煤在流化床锅炉内的燃烧 188

一、煤种的选择 188

二、煤颗粒粒径的选择 189

三、煤颗粒燃烧的各阶段 190

四、影响流化床燃烧的因素 190

第四节 脱硫和减少氮氧化物的排放 192

一、脱硫 192

二、脱氮氧化物 196

一、布风板 198

第五节 重要部件和运行参数 198

二、操作速度和截面热负荷 200

第六节 沸腾层锅炉 201

一、沸腾层锅炉的结构 201

二、沸腾层锅炉的运行参数 202

三、沸腾层锅炉存在的问题 203

第七节 循环流化床锅炉 203

一、循环流化床锅炉的结构 204

二、物料循环系统 205

三、循环倍率 207

四、外置热交换器 207

五、旋风分离器 208

第八节 增压流化床锅炉 209

一、给煤系统 211

第九节 流化床垃圾焚烧 212

一、流化床焚烧垃圾的优缺点 212

二、高温排渣和烟尘分离系统 212

二、沸腾层焚烧炉 213

三、循环流化床焚烧炉 214

参考文献 216

第八章　流态化技术在石油化工中的应用 218

第一节 石油炼制的流化催化裂化反应器 218

一、催化裂化过程的化学反应 218

二、催化裂化催化剂 219

三、FCC催化剂的失活和再生 219

四、FCC装置 220

第二节 有机合成工业中的流化床反应器 224

一、邻苯二甲酸酐（苯酐） 224

二、醋酸乙烯合成 225

三、费－托合成反应器 226

四、乙烯氧氯化合成氯乙烯 227

五、丙烯腈 228

第三节 聚烯烃工业中的流化床反应器 230

一、流化床生产聚乙烯（PE） 230

二、改进的聚乙烯流化床反应器 231

三、流化床生产聚丙烯（PP） 232

四、多区循环反应器 233

参考文献 234

第九章　流态化在煤炭气化中的应用 235

第一节 流化床气化的评价 235

一、常压和加压流化床气化 235

二、常压和加压气流床气化 236

三、流化床气化反应过程 236

四、影响流化床气化的因素 237

第二节 流化床气化工艺 237

一、温克勒气化炉 237

二、U-gas气化工艺 238

三、Cogas气化工艺 240

第三节 气流床气化工艺 242

一、Foster Wheeler气化工艺 242

二、K-T气化工艺 243

三、德士古气化工艺 246

第四节 循环流化床气化工艺 249

一、循环流化床煤气工艺 249

二、两段式流化床煤气工艺 250

三、循环流化床蒸汽／煤气联产工艺 251

四、循环流化床气化技术的关键 252

参考文献 252

第十章　流态化在其他领域中的应用 253

第一节 流化床焙烧 253

一、流化床焙烧制取氧化铝 253

二、硫铁矿的焙烧 255

四、锌精矿的焙烧 258

三、汞矿的焙烧 258

第二节 流化床煅烧和烧结 259

一、铝土矿的烧结 259

二、石灰石、白云石的煅烧 259

三、水泥烧结 260

第三节 流化床选煤 260

一、流态化分选的特点 261

二、流化床分选设备 262

参考文献 262

附录 263

附录1 空气鼓风机规格性能 263

附录2　旋风分离器示例 265

附录3 一些国家和地区燃煤锅炉污染物的排放标准 268

符号说明 269

后记 274