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文檔簡介
1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國對電石的需求越來越大,然而傳統(tǒng)的電石生產(chǎn)工藝和設(shè)備耗能極大且產(chǎn)量較低,我國貧油富煤的基本能源結(jié)構(gòu),鑒于此,探索新型反應(yīng)器對煤液化制取電石將成為解決我國能源短缺的一條重要途徑。根據(jù)劉振宇等人提出的電石生產(chǎn)新工藝,本文構(gòu)想了淤漿鼓泡床反應(yīng)器和氣流床反應(yīng)器兩種反應(yīng)器進(jìn)行研究,為下一步的開發(fā)提供基礎(chǔ)依據(jù)和參考。
首先,以空氣為氣相、自來水為液相、氯化聚氯乙烯(CPVC)顆粒為固相在床高為1500mm、床
2、徑為150mm的淤漿鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行了冷模實(shí)驗(yàn)。其中,自來水代替高溫下液態(tài)CaC2,CPVC顆粒代替CaO顆粒。主要研究了包括表觀氣速、靜液高度、進(jìn)料量、內(nèi)構(gòu)件對諸如全床層平均氣含率、床層局部平均氣含率、大小氣泡分布和固含率軸向分布等參數(shù)的影響。結(jié)果表明:
(1)全床層平均氣含率隨表觀氣速的增加而增加,靜液高度H=0.6m時有最大的全床層平均氣含率;當(dāng)有內(nèi)構(gòu)件時,全床層平均氣含率較無內(nèi)構(gòu)件高。
(2)表觀氣
3、速增加時床層局部平均氣含率隨氣速的增加而增加。對本實(shí)驗(yàn)中當(dāng)靜液高度H=0.8m時床層局部平均氣含率最高。對開孔率相同、孔徑不同的內(nèi)構(gòu)件,在床層較低部位處,開孔直徑越大,床層局部平均氣含率越高;有內(nèi)部構(gòu)件時床層局部平均氣含率較無內(nèi)構(gòu)件時高,固體顆粒的加入減少了局部平均氣含率。
(3)在相同的表觀氣速下,對實(shí)驗(yàn)中的不同的靜液高度,沿床層軸向局部平均氣含率先增加再減小,在H=0.6m處達(dá)到最大值
(4)隨著表觀氣速
4、的增加,小氣泡含量逐漸增加,大氣泡含量逐漸減小;隨著靜液高度的增加,大氣泡含量均是先增大后減小;有內(nèi)構(gòu)件時床層中小氣泡含量的相對較高,內(nèi)構(gòu)件孔徑越小,小氣泡含量越高。
(5)在一定范圍內(nèi),固相含率在反應(yīng)器軸向分布隨表觀氣速增大趨于均勻。固體進(jìn)料量越小,則固含率沿軸向分布越均勻;固體進(jìn)料量越大,則固含率沿反應(yīng)器軸向分布梯度越大。
其次,在直徑為0.2m,高為1.3m的氣流床反應(yīng)器內(nèi),以空氣為氣相,用氯化聚氯乙烯
5、來代替炭粉,磷酸鈣來代替氧化鈣粉末,在進(jìn)氣速度為29.17~143.75m/s和在進(jìn)料速度為0~19.83kg/h下,對床層內(nèi)壓降、局部氣速的分布和顆粒濃度的軸向及徑向分布做了實(shí)驗(yàn)測定。結(jié)果表明:
(1)在單相氣體流動下,床層壓降隨著噴射氣速的增大而減小;在氣固兩相情況下,床層壓降隨著噴氣速度的增大而增大,當(dāng)固體顆粒進(jìn)料速度增大時,床層的壓降變小。
(2)床層局部氣速沿反應(yīng)器軸向的分布隨著噴氣速度的增大而減小
6、,并在軸向位置H=0.90m時局部氣速達(dá)到最小;在同一氣速下,床層局部氣速沿反應(yīng)器徑向分布隨著r/R的增加而減小,在三個區(qū)域內(nèi)其局部氣速的徑向分布都很均勻。
(3)反應(yīng)器內(nèi)不同軸向位置的固體顆粒濃度在較低氣速時,較低軸向位置的顆粒濃度分布較均勻,隨著軸向位置的增加,固體顆粒濃度在減少,當(dāng)氣速Ug>68.8m/s時,固體顆粒濃度沿軸向位置先增大后減小,且固體顆粒濃度在H=0.4m時達(dá)到最大。
(4)反應(yīng)器內(nèi)固體
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