【文献综述】流化床操作参数优化的研究进展
流化床煤气化技术的分析研究进展
流化床煤气化技术的研究进展煤气化技术有多种分类法，按煤的进料状态可分为干块进料、干粉进料和煤浆进料。
煤层中燃料运动状态，可分为固定床<亦称移动床）、流化床、气流床和熔融床. 按床层压力等级，可分为低压< < 0.3MPa）、中压<0.3 MPa ～4.5 MPa）和高压< > 4.5MPa）。
按排渣状态，可分为干法<固态）、熔聚和熔渣<液态）。
目前，应用较广泛的煤气化技术有如下几种：1）加压固定床气化技术加压鲁奇炉是典型的加压固定床气化技术，技术成熟，能利用高灰分煤，并且能在2.41 MPa 压力下运行，适合合成液体燃料合成所需要的操作压力，可节约投资和能耗，但过程中产生大量的焦油和酚。
为克服上述缺点，又进行了新的开发，主要技术升级包括进一步提高压力、提高温度和两段引气。
2）流化床气化技术温克勒气化工艺是典型的流化床技术，最早用于工业生产，第一台工业生产装置于1926 年投入运行。
这种炉型存在严重的缺陷，只能利用高活性褐煤，排灰含碳多，飞灰带出碳损失严重，致使碳利用率降低。
针对这些问题开发了新的流化床技术，如高温温克勒<HTW）、灰熔聚气化<KRW ，U-gas）和循环流化床气化工艺。
3）水煤浆气流床气化技术水煤浆气流床气化又称湿法进料气流床气化，其中Texaco 炉是一种率先实现工业化的水煤浆气流床气化技术，其进料方式简单，工程问题较少，具有大的气化能力，可以实现高压力<8 MPa ～ 10MPa）操作。
但冷煤气效率较低，氧耗较高。
为了降低过程氧耗，提高冷煤气效率，在Texaco 气化技术基础上发展了两段进煤煤气化工艺。
4）干粉进料气流床气化技术干粉进料气流床气化技术相对湿法进料具有氧耗低，煤种适应广和冷煤气效率高等优点. 其代表技术有Shell，Prenflo 和日立气流床等。
Shell SCGP 工艺是在K-T炉的基础上所开发的加压K-T气化炉。
流化床换热技术在合成氨反应中应用与优化
流化床换热技术在合成氨反应中应用与优化随着工业化的不断发展，合成氨作为一种重要的化工原料，在农业、医药、塑料等诸多领域中起到至关重要的作用。
为了提高合成氨的生产效率和降低能耗，流化床换热技术成为一种备受关注的技术。
本文将探讨流化床换热技术在合成氨反应中的应用与优化。
一、流化床换热技术概述流化床换热技术是一种通过将固体颗粒物料悬浮在气流中，以达到高效传热的技术。
在流化床中，颗粒物料通过气流的搅拌和混合，使得热量能够迅速传递到物料中，从而提高传热效率。
此外，流化床还具有较好的热量均匀性和可调节性，适用于高热负荷、高传热速率以及可控的反应体系。
二、流化床换热技术在合成氨反应中的应用1. 优化反应器设计在合成氨反应中，反应器的设计对反应的效率和产量有着重要的影响。
通过应用流化床换热技术，可以优化反应器的结构和热力学设计，提高反应效率。
例如，采用流化床换热技术可以实现对反应床层的精确控温，进一步提高合成氨反应的选择性和产率。
2. 提高传热效率传统的合成氨反应中，传热通常依赖于管壳式换热器。
然而，由于合成氨反应的高温、高压以及反应物料的特殊性质，传热器的传热效率存在一定的局限性。
而采用流化床换热技术，可以提高传热效率，有效减少热负荷损失，降低了能源的消耗。
3. 减少热点和局部温差传统的合成氨反应中，热点和局部温差是常见的问题，会导致反应不均匀和产物选择性下降。
流化床换热技术通过悬浮颗粒物料的自身运动性质，使得热量能够更加均匀地传递到反应系统中，有效减少了热点和局部温差的问题，提高了反应的均匀性和产物的选择性。
三、流化床换热技术在合成氨反应中的优化1. 优化颗粒物料的选择合成氨反应中，选择合适的颗粒物料对流化床换热技术的运行效果有着重要的影响。
颗粒物料的大小和形状可以影响颗粒床的流动性和气固传热效果。
因此，在优化合成氨反应中的流化床换热技术时，应充分考虑颗粒物料的选择。
2. 优化气体流速流化床换热技术中的气体流速对传热效果有着重要的影响。
2024年流化床技术市场发展现状
2024年流化床技术市场发展现状引言流化床技术是一种常见的固体颗粒与气态流体接触的传质传热方式。
近年来，随着工业化进程的快速推进，流化床技术在多个领域中得到了广泛应用。
本文将对流化床技术在市场上的发展现状进行探讨，并分析其潜在的发展前景。
1. 流化床技术的概述流化床技术是一种通过将固体颗粒置于气态流体中，通过调节气流使固体颗粒呈现流动状态的传质传热方式。
流化床技术具有高传质传热效率、均匀性好、操作灵活等优点，因此被广泛应用于化工、能源、环境保护等领域。
2. 流化床技术在化工行业的应用2.1 催化剂反应流化床技术在催化剂反应中具有重要作用。
通过控制流化床内的气体流速和温度等参数，可以实现反应过程的高效进行，并提高产品的选择性和收率。
2.2 固体颗粒干燥由于流化床技术可以提供大面积的固体颗粒与气流的接触，因此在固体颗粒干燥领域有着广泛的应用前景。
流化床干燥可以提高干燥速度和均匀性，并降低能耗。
2.3 固体颗粒的冷却流化床技术在固体颗粒冷却领域也有着广泛的应用。
通过控制冷却介质的温度和流速，可以实现对固体颗粒的快速冷却，并满足不同颗粒的冷却要求。
3. 流化床技术在能源领域的应用3.1 燃烧技术流化床技术在煤炭、生物质等能源的燃烧领域有着广泛的应用。
通过调节气体流速和温度，可以实现燃料的高效燃烧，并降低氮氧化物等污染物的排放。
3.2 气化技术流化床技术在煤炭、生物质气化领域也有着重要作用。
通过控制气化介质的温度和流速，可以实现固体燃料的高效气化，生产合成气等高附加值产品。
3.3 燃气脱硫流化床技术在燃气脱硫过程中具有独特的优势。
通过将固体吸附剂引入流化床中，可以实现燃气中硫化物的高效去除，并减少对环境的污染。
4. 流化床技术市场的现状与前景当前，流化床技术在化工、能源等领域中已经取得了显著的应用成果。
然而，与发达国家相比，我国在流化床技术的研发和应用方面仍存在一定差距。
随着国家对环境保护和高效能源的要求越来越高，流化床技术市场具有广阔的发展前景。
生物质流化床气化技术应用研究现状
生物质流化床气化技术应用研究现状随着能源危机的不断加剧和环保意识的增强，生物质成为可再生能源的重要来源之一。
而生物质流化床气化技术作为一种高效利用生物质的能源转化技术，在国内外得到了广泛的应用和研究。
本文就生物质流化床气化技术的应用研究现状进行探讨。
一、生物质流化床气化技术概述生物质流化床气化技术是利用流化床反应器对生物质进行气化反应，使其转化为气体燃料的一种技术。
在流化床内，生物质颗粒被高速气流悬浮并与气体直接接触，因此可以在较低的反应温度下实现生物质的完全气化。
同时，流化床内部的湍流和固体与气体之间的热和质量传递可以进一步提高反应效率。
生物质流化床气化技术具有以下优点：1、资源丰富、可持续。
生物质是可再生资源，来源广泛，包括木材、农作物秸秆、林木剩余物、木薯渣等等。
2、环保效益好。
与传统能源相比，生物质气化产生的二氧化碳排放量低，可以减少对环境的污染。
3、经济效益明显。
生物质气化技术可以实现生物质的高效利用，产生的气体燃料可以替代传统的能源，对于推动节能减排、环境友好的经济模式具有积极的意义。
二、生物质流化床气化技术的应用研究现状1、研究进展在国内外，生物质流化床气化技术得到了广泛应用和研究。
研究人员通过实验室试验和大规模试验，对生物质气化反应的反应温度、反应压力、流化床粒径、生物质种类等参数展开了研究。
在反应温度方面，过高或过低的温度都会导致反应效率的降低。
研究表明，适宜的反应温度一般在800℃-900℃之间。
在生物质种类方面，各种不同的生物质具有不同的物理和化学性质，因此生物质流化床气化反应的效率受到生物质种类的影响。
研究表明，木材和秸秆等较为常见的生物质可以被有效气化。
2、应用场景生物质流化床气化技术在电力、燃气、化工等多个行业中得到了应用。
其中，电力是生物质流化床气化技术的主要应用领域。
在电力领域，生物质流化床气化技术已经得到了广泛的应用。
利用生物质气化产生的气体燃料发电可以替代传统的化石燃料发电，具有环保节能的优势。
流化床换热技术在氨气合成反应中应用与优化
流化床换热技术在氨气合成反应中应用与优化1. 引言在化学工业中，氨气合成反应是一项重要的工艺，用于生产氨气，其中流化床换热技术是一种常用的方法。
本文将探讨流化床换热技术在氨气合成反应中的应用与优化。
2. 流化床换热技术简介流化床是一种特殊的反应器，具有固体颗粒床材料被气体通过时能保持颗粒悬浮状态的特性。
在流化床反应器中，通过利用颗粒床的悬浮状态，实现了固气两相的充分混合和热负荷传递。
流化床换热技术则是在流化床反应器中应用的一种换热方法，用于加热或冷却床层材料，维持反应器内的温度。
3. 流化床换热技术在氨气合成反应中的应用在氨气合成反应中，流化床换热技术广泛应用于两个关键方面：合成氨的产生和废热利用。
3.1 合成氨的产生合成氨的产生是氨气合成反应的核心步骤。
通过流化床换热技术，可以为氨气合成反应提供所需的热量。
具体而言，气体通过反应器中的流化床床层时，与固体颗粒进行热交换，使反应物得以加热。
这样一来，反应物在流化床内得到充分混合和加热，有利于催化剂的活性提高和反应速率的增加，从而提高氨气合成的效率。
3.2 废热利用氨气合成反应产生的副产物中含有大量的废热。
通过流化床换热技术，这些废热可以被回收并利用。
在反应器底部或侧面设置换热器，将流化床床层中产生的废热传递给其他需要加热的介质，如蒸汽产生装置。
这样做不仅可以提高热能利用效率，还可以减少能源消耗，降低生产成本。
4. 流化床换热技术的优化为了充分发挥流化床换热技术的优势，需要进行一系列的优化措施。
4.1 催化剂选择选择合适的催化剂对于流化床换热技术的应用至关重要。
催化剂应具有高催化活性、较长的寿命和良好的热稳定性。
此外，催化剂还应具备较低的阻力，以保证气体在流化床内的流动性能。
4.2 进料气体的控制进料气体的控制对于氨气合成反应及流化床换热技术的稳定运行非常重要。
合理调节进料气体的流量、压力和温度，可以确保反应器内的气固两相保持较好的分布和热负荷传递效果。
流化床参数
流化床参数流化床是一种常用的固体颗粒流动技术，广泛应用于化工、冶金、环保等领域。
它通过气体的上升流动使固体颗粒悬浮并形成流态床层，具有高效传热、传质和反应的特点。
本文将介绍流化床的参数及其对流化床性能的影响。
首先，流化床的参数包括气体速度、颗粒粒径、床层高度和颗粒密度等。
气体速度是指气体在床层中上升的速度，它直接影响到固体颗粒的悬浮状态和传质传热效果。
当气体速度过低时，固体颗粒容易沉积在床层底部，导致流态床层无法形成；而当气体速度过高时，会引起固体颗粒的剧烈运动和碰撞，增加能量损失和设备磨损。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择适当的气体速度。
其次，颗粒粒径是指固体颗粒的直径大小。
颗粒粒径对于流态床层的形成和固体颗粒的悬浮稳定性有重要影响。
一般来说，颗粒粒径越小，固体颗粒的悬浮稳定性越好，流态床层形成的气体速度也相应增加。
但是，颗粒粒径过小会增加固体颗粒之间的摩擦力和阻力，导致能量损失增加。
因此，在实际应用中需要综合考虑颗粒粒径和气体速度之间的关系。
床层高度是指流化床中固体颗粒堆积形成的高度。
床层高度对于流态床层的稳定性和传质传热效果有重要影响。
一般来说，床层高度越高，固体颗粒之间的接触面积越大，传质传热效果也相应增加。
但是，床层高度过高会增加气体压降和能量损失，并且容易引起固体颗粒堆积不均匀等问题。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择适当的床层高度。
最后，颗粒密度是指固体颗粒的密度大小。
颗粒密度对于流态床层的形成和固体颗粒的悬浮稳定性有重要影响。
一般来说，颗粒密度越大，固体颗粒的悬浮稳定性越好，流态床层形成的气体速度也相应增加。
但是，颗粒密度过大会增加固体颗粒之间的摩擦力和阻力，导致能量损失增加。
因此，在实际应用中需要综合考虑颗粒密度和气体速度之间的关系。
综上所述，流化床参数包括气体速度、颗粒粒径、床层高度和颗粒密度等，它们对于流化床性能有重要影响。
在实际应用中需要根据具体情况选择适当的参数组合，以达到高效传热、传质和反应的目标。
循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整
循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整摘要循环流化床锅炉作为一种相对新兴的炉型具有常规的锅炉无法相比的优势和突出的特点，结合循环流化床锅炉的特点和燃烧、传热特性，对于充分发挥其优势，提高运行的经济性尤为重要。
关键词循环流化床锅炉燃烧和传热运行优化调整一、循环流化床锅炉的特点(1)燃料适应性广，几乎可以燃烧各种煤，这对充分利用劣质燃料具有重大意义。
(2)环保效益突出，低污染—由于该炉系中温[(850－900)℃]燃烧和分级送风[二次风率(40％～50％)]，在这种状况下非常有利于炉内脱硫和抑制氮氧化物（N0x）。
脱硫剂随固体物料多次循环，所以具有较高的脱硫效率(Ca／S比为2时，脱硫效率可达90％)，使烟气中的S02和N0x的排放量很低，环保效益显著。
(3)负荷调节性能好，循环流化床锅炉比常规锅炉负荷调节幅度大得多，一般在30－110％，这一特点非常适应热负荷变化较大的热电厂。
(4)燃烧强度大和传热能力强—由于未燃烬碳粒随固体物料的多次循环，使飞灰含碳量下降，保证了燃烧效率高，可与煤粉炉媲美。
(5) 造价相对便宜，由于燃烧热强度大，循环流化床锅炉可以减少炉膛体积，降低金属消耗。
(6)灰渣综合利用性能好，炉内燃烧温度低，灰渣不会软化和粘结，活性较好，可以用于制造水泥的掺合料或其它建筑材料，有利于综合利用。
(7)存在着磨损、风帽损坏快、自动化水平要求高、理论和技术尚不成熟，运行方面还没有成熟的经验。
二、循环流化床锅炉的燃烧和传热特性(一)燃烧特性(1)循环流化床锅炉燃烧技术最大特点是通过物料循环系统在炉内循环反复燃烧和中温燃烧。
循环流化床燃烧时由于流化速度较快，绝大多数的固体颗粒被烟气带出炉膛，在炉膛出口处的分离器将固体颗粒分离下来并经过反料器送回炉床内再燃烧，如此反复循环，就形成了循环流化床。
由于循环燃烧使燃料颗粒在炉内的停留时间大大增加，直至燃尽，流态化的燃烧是以高扰动、固体粒子强烈混合以及没有固定床面和物料循环系统为其特征，被烟气携带床料经气固分离器后，返回床内继续燃烧。
循环流化床锅炉床温控制优化分析
循环流化床锅炉床温控制优化分析循环流化床锅炉是一种常用的燃煤锅炉，其具有结构紧凑、效率高、烟气污染少等优点。
而循环流化床锅炉床温的控制是循环流化床锅炉运行的关键之一，对于提高锅炉的热效率和节能减排具有重要作用。
因此，对循环流化床锅炉床温控制进行优化分析是非常必要的。
1.温度传感器的选择：选择合适的温度传感器对床温的测量至关重要。
常用的温度传感器有热电偶和热电阻，它们的测量精度和响应速度不同，需要根据实际情况选择合适的传感器。
2.建立床温模型：通过建立循环流化床锅炉的床温模型，可以对床温的变化进行预测和优化。
模型可以基于物理原理建立，也可以通过机器学习等方法进行建模。
床温模型的建立可以使用实际运行数据进行参数拟合，提高模型的准确性。
3.控制策略的选择：循环流化床锅炉床温的控制可采用PID控制、模糊控制、模型预测控制等多种控制策略。
不同的控制策略适用于不同的应用场景，需要根据实际情况选择合适的控制策略。
4.优化算法的应用：对于循环流化床锅炉床温控制，可以引入优化算法来实现最优化控制。
例如，可以使用遗传算法、粒子群优化算法等来寻找最优的控制参数，进一步提高床温的控制效果。
5.模拟仿真和实验验证：对于循环流化床锅炉床温控制的优化分析，可以通过模拟仿真和实验验证来评估不同的控制策略和优化算法的效果。
通过比较不同方案的性能指标，选择最优的控制策略和优化算法。
总结来说，循环流化床锅炉床温的控制优化分析是一个复杂的问题，需要综合考虑床温传感器的选择、床温模型的建立、控制策略的选择、优化算法的应用等多个因素。
通过优化分析，可以提高循环流化床锅炉的热效率和节能减排效果，实现可持续发展。
流化床制粒工艺开发及优化探讨
流化床制粒工艺开发及优化探讨摘要：流化床制粒作为改善粉体不良性质的主要制粒方法，由于其工艺环节少，颗粒均匀、可压性好等特点，近年来在制药工业中备受关注。
本文就流化床技术的特点、基本理论和工艺优化等方面进行了较为详细的阐述。
关键词：流化床制粒；基本理论；工艺优化；前言流化床制粒也叫一步制粒，主要是将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥三个步骤在密闭容器内一次完成的方法。
我国于上世纪80年代引进流化床制粒设备，近年来在我国已得到普遍应用[1]。
根据喷液方向与物料运动方向的不同，可将流化床分为三类：顶喷流化床、底喷流化床、切线喷流化床。
三种流化床构造的不同使它们具有不同的工艺用途。
其中顶喷流化床制粒广泛用于粉体的制粒工艺，本文将对其基本原理、变量控制和优化等方面进行介绍。
1 流化制粒基本理论流化床制粒首先通过吹入热空气将物料在流化状态下混合，对其再喷入制粒所用的粘合剂溶液，直到达到符合要求的润湿量或颗粒大小，然后对湿颗粒进行干燥到预定的温度或干燥失重。
下面将详细介绍粒子在流化床内流化、聚集成长的过程和理论。
1.1 粒子流化理论流化床操作过程是由热空气向上通过装载固体物料的床体。
空气影响流化状态的机理已经被很多研究者讨论过[2]。
在低气体流速下，粒子床是一个固体床，压力差与表观速度成正比。
随着气体流速的增加，达到粒子床从固定粒子到流化粒子转变的临界点。
当气体流速增大，通过床的压力差也增大，直到在特定流速时粒子的摩擦力等于床体的有效重量。
当气体流速逐渐增加，粒子床开始膨胀，高度逐渐增加，而压力差只有轻微的增大。
在一定的流化速度下，粒子被气体携带，这种现象称为“夹带”。
当进风速度足够大时，粒子床上表面界限逐渐模糊，夹带更为显著，粒子被气流带离流化床。
影响流化状态的因素包括：①进风速度；②空气分配板孔径和直径；③粒子的大小和密度；④物料含湿量；⑤流化床直径/高度比。
其中，进风速度是影响流化状态的最主要因素。
1.2 粒子聚集理论聚集是粒子长大的过程。
浅析循环流化床锅炉燃烧优化调整
浅析循环流化床锅炉燃烧优化调整摘要循环流化床锅炉(CFB)技术是近十几年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃烧技术。
本文系统深入地研究了CFB锅炉调试及燃烧优化调整方法，所提出的调试及优化调整方法均在现场得到了实际应用，达到了满意的控制效果。
关键词循环流化床锅炉；调试；燃烧；优化调整0 引言循环流化床锅炉燃烧技术以其优越的燃烧稳定性、燃料适应性、调峰能力，以及燃烧温度可控制得相对较低、S02排放小等优势，CFB锅炉燃烧技术最早在国外燃烧褐煤并取得成功，因此以燃烧褐煤为基础的CFB锅炉设计成为主要设计模式。
在CFB技术引进国内后，由于燃料的多样性，CFB锅炉在燃烧烟煤、无烟煤、贫煤以及其它劣质煤时遇到困难。
而另一方面，随着煤粉在脱硫技术方面的不断改进、脱硫成本的不断降低，使得CFB锅炉炉内脱硫的优越性相对下降，因而，优化燃烧调整、提高CFB锅炉燃烧经济性是CFB锅炉燃烧技术所必须解决的问题[1，2]。
1 影响CFB锅炉燃烧效率的因素分析1.1 燃料粒径分布的影响CFB锅炉对燃料粒径分布要求很高，合理的粒径分布是锅炉燃烧安全稳定和经济的重要保证。
一般来说，细颗粒在炉内能优先燃烧，能提供锅炉燃烧所需的起始热量；粗颗粒在炉内持续燃烧，能提供锅炉燃烧所需的延续热量。
燃料粒径对锅炉的影响有以下几点。
1）若细颗粒比例少，粗颗粒比例多，锅炉流化所需一次风量相应增大，细颗粒逃逸出炉内的几率增高，锅炉飞灰含碳量相应上升；2）细颗粒比例多，粗颗粒比例少，在相同的流化风下锅炉床层上移，床温升高，燃烧上移，锅炉排烟温度也相应上升；3）燃料粒径过粗还会影响到锅炉流化和排渣，过粗的粒径使流化变差，锅炉长期运行时易造成结焦。
针对FOSTER WHEELER公司的选择性冷渣器，颗粒过粗更易使排渣不畅甚至结焦。
1.2 风量(氧量)的影响风量调整能有效地改善风、煤灰的混合程度，提供最佳的燃料、供风的混合方式，同时也是锅炉床温调整的主要手段之一。
污水处理中的流化床技术
维护管理难度大
对水质变化的适应性差
流化床技术对水质变化的适应性较差 ，可能需要针对不同水质进行优化调 整。
流化床内部结构复杂，维护管理难度 较大，需要专业人员进行操作。
03
流化床技术在污水处理中的研究进展
新型流化床技术的研发
悬浮载体流化床技术
利用悬浮载体作为生物膜载体，提高生物膜的挂膜速度和稳定性，降低投资和 运行成本。
在污水处理领域，流化床技术常用于 生物反应器中，利用微生物与固体颗 粒的结合，实现高效、低能耗的污水 处理。
流化床技术的原理
流化床技术的原理是利用流体的动力作用，使固体颗粒在床内不断翻滚、悬浮， 形成一种类似沸腾的状态。
在这种状态下，固体颗粒与流体之间形成高效的传质和传热过程，同时微生物在 固体颗粒表面生长繁殖，形成生物膜，实现对污水中有机物的降解。
移动床生物膜反应器技术
通过在反应器内设置移动床生物膜载体，提高传质效率和生物膜活性，减少污 泥产量。
流化床技术与其他污水处理技术的结合
流化床技术与活性污泥法 的结合
通过将流化床技术与活性污泥法相结合，实 现生物脱氮除磷，提高污水处理效果。
流化床技术与厌氧消化技 术的结合
利用流化床技术处理高浓度有机废水，提高 厌氧消化效率，实现有机废水的资源化利用
污水处理中流化床技术的优势
处理效率高
流化床技术具有较高的处理效率 ，能够快速去除污水中的污染物
。
占地面积小
流化床反应器结构紧凑，占地面积 小，适合在城市等空间有限的地方 使用。
节能环保
流化床技术采用低能耗的搅拌方式 ，运行成本较低，且对环境友好。
污水处理中流化床技术的挑战
悬浮物堵塞
随着悬浮物的积累，流化床可能会出 现堵塞现象，影响正常运行。
生物流化床工艺概述及其研究进展
生物流化床综述及研究进展1. 前言随着人类文明进程的不断深化，资源短缺问题日益凸显，已经逐渐成为制约人类发展的瓶颈，被称为生命之源的水资源尤甚，节水早已成为世界各国的普遍共识。
生活污水、工业废水的回收和重复利用是解决水资源短缺问题的行之有效的方法之一。
20世纪后期至今以来，污水处理事业取得了长足的进步，污水处理大多采用生化法，其技术成熟、运行经济可靠、处理能力强、出水水质好。
国内、外的研究表明，在生化处理工艺中，生物流化床技术以其表面积巨大、传质高效、污泥负荷和容积负荷高、抗冲击能力强、生物活性好、占地面积少等优点成为近年来研究的热点。
本文针对生物流化床污水处理技术的发展状况，对其工艺进行简要介绍，并总结其研究现状，指出未来的研究方向，为生物流化床技术更大规模的工程应用创造条件。
2. 生物流化床工艺简介2.1 生物流化床的发展历史20世纪30年代最先有人提出在悬浮床、膨胀床或流化床中采用将活细胞固定在颗粒载体上的办法来处理废水的设想[1]。
70年代继流化床技术在化工领域广泛应用之后，人们开始将其应用到废水处理上[2]。
1971年Robertl等人发现被活性炭吸附的废水中的有机物大都能被微生物所分解。
此后，美、英、日等国对生物流化床技术进行了大量的研究试验工作。
1973年美国Jeris Johns等人成功开发出用于去除BOD5和NH3-N的硝化处理的厌氧生物流化床技术，并申请了专利。
1975年，美国Ecolotrol公司开发了HY-FIO生物流化床工艺，用于废水的二、三级处理[3]。
日本于70年代中期开始研究，它着眼于中小型工厂的废水处理，采用空气曝气，装置的构型和脱膜方式与欧美不同。
1993年日本Hokkaido大学的学者报道了一种由颗粒流化床分离器、好氧生物滤床和薄膜过滤器组成的新型处理系统[4]。
在工程实践中，以好氧流化床降解含22种酚和氮杂环、芳香胺的废水[5]，以纯氧为氧源的生物流化床降解含多氯代酚的地下水[6-7]，生物流化床处理酵母废水[8]，垃圾填埋场浸出液中难降解有机污染物的处理[9]，在颗粒活性炭流化床中2，4，6-三氯代酚的厌氧降解[10]，流化床生物膜反应器系统处理湖水中的藻类[11]等均取得了满意的效果。
20140123流化床喷雾制粒工艺过程参数的优化
自由度 f 2 2 2 2
平均离差平方和 S f 0102065 0100175 010052 010006
F值 3414167 219167 816667
临界值
F 0105= 19100 F 0125= 3100 F 0120= 4100
注: 因素 A 的 F 值小于 F 0101= 99100, 但大于 F 0105= 19100, 所以, 因素A 的影响不是高度显著而是显著。 因素 B 的 F 值小于 F 0125= 3100, 所以, 因素B 的影响不显著。 因素 C 的 F 值大于 F 0120= 4100, 所以, 因素 C 的影响尚显著。
表 1
因素与水平表
因素
供液速度 m l m in
一水平 (1) 25
二水平 (2) 20
三水平 (3) 15
床层温度 ℃ 65 60 55
粘结剂浓度 % 7 5 3
压缩气压 M Pa 013 0125 012
表 2、 表 3 的数据计算过程如下:
n
∑ 设 P =
1 n
XK
K= 1
=
1 9
×
参 考 文 献
1 卓 震 1 高速混合制粒机理与流场研究 1 化工装备技 术, 1995, 16 (5) : 1～ 4
而聚结在一起的。 粘合剂溶液的浓度对制粒结 果有一定影响。
3 实验及讨论分析
311 粘合剂浓度的影响 实验用原材料微粒为细晶乳糖和玉米淀粉 (4∶1) 的混合物 15kg, 以不同浓度的明胶、聚 乙烯吡唑烷酮 (Ko llidon90)、 羧甲基纤维素钠 (CM C ) 及甲基纤维素 (M C) 的水溶液 3500g 为 粘合剂, 液流速度为 150g m in, 粒化阶段干燥 空气与产品表面间的温差 ∃T 粒= 20℃, 干燥阶 段空气与产品表面间的温差 ∃T 干= 35℃。颗粒 尺寸及其粒径分布用筛子来分析。 粒化阶段结 束时, 颗粒尺寸和粒径分布用料盘来测定。 若以粘合剂溶液中粘合剂的重量万分率来 表示粘合剂溶液的浓度, 则通过回归分析可发 现粘合剂溶液的浓度和颗粒尺寸间的相互关系 可用直线表示 (见图 3)。
流化床-提升管耦合流化床反应器研究进展
流化床-提升管耦合流化床反应器研究进展崔刚;卢春喜【摘要】Because of its unique superiority, a coupled fluidized bed reactor has got more and more attention by researchers. In this paper, research progress in fluidized bed-riser coupled reactors was introduced. Moreover, flow characteristics of different particles in the fluidized bed-riser coupled reactors with the same structure were compared. The result shows that particles properties have great effect on flow behavior in the fluidized bed-riser coupled reactors.%耦合流化床反应器由于其独特的优越性，得到了越来越广泛的关注。
介绍了近期流化床-提升管耦合流化床反应器的应用研究进展。
同时对比了不同物性的颗粒在类似的流化床-提升管耦合流化床反应器内流动特性，发现不同物性的颗粒，在流化床-提升管耦合流化床反应器内的流动特性有着不同的特性。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】3页(P1240-1242)【关键词】耦合流化床;流动特性;研究进展【作者】崔刚;卢春喜【作者单位】中国石油大学北京，北京 102249;中国石油大学北京，北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ050流态化技术以其特有的优越性能，在化工、石油、冶金、能源、材料、生化、环保、制药等国民经济的各个领域中的到日益广泛的应用［1,2］，流化床按照流体和固体颗粒两相流动行为可分为鼓泡床，湍动床，循环床、稀相床和快速床［2］。
9.西交李军-循环流化床传热研究的进展
第18卷 第4期 1998年8月 动 力 工 程POW ER EN G I N EER I N G V o l .18N o.4 A ug .1998・53・ 19970516来稿,19970607收到修改稿。
循环流化床传热研究的进展李 军 李荫堂(西安 西安交通大学)摘 要 综述了循环流化床传热研究的最新进展和主要研究成果,并对研究中存在的问题和今后应加强研究的方面提出了看法及建议。
图5表1参12主题词:锅炉 循环流化床 传热 机理 进展0 前言循环流化床燃烧以其独具的高效率、低污染技术优势,为经济有效地解决日益严重的能源短缺和环境污染问题带来了希望,故倍受世界各国动力工作者和政府决策者重视,因而也得到了迅猛的发展。
1979年芬兰A h lstrom 公司开发的世界首台循环流化床燃煤锅炉(蒸发量20t h )投入运转。
20年来,各工业国家都投入了大量的人力、物力积极发展这一先进的燃烧技术,世界上几乎所有的大锅炉制造厂家都先后介入了开发循环流化床锅炉的竞争行列,多种炉型竞相展现,锅炉容量不断增大。
目前,全世界已有400多台循环流化床锅炉投入商业运行或正在建设中,不少厂家已声称有把握接受300MW ～400MW 电站锅炉用户的定货。
这意味着在大型电站锅炉领域,循环流化床燃烧技术与煤粉燃烧技术争霸天下的趋势已日趋明显。
与循环流化床锅炉的迅速发展相比,作为其技术支持和依托的床内基本过程的研究却相对滞后。
尽管多年来不少研究者已进行了一些研究,但是在许多方面离给出一个清晰的认识和为工程应用提供设计依据还相去甚远。
循环流化床锅炉炉内传热过程就是其中的一个方面。
我们知道:炉内传热是锅炉工作的基本过程之一,对该过程有较清晰的了解是正确进行锅炉受热面设计、保证锅炉的负荷性能及调节性能所绝对必需的。
然而不幸的是,迄今为止人们对其却知之甚少。
目前,循环流化床锅炉的设计和运行基本上还处于经验摸索阶段,这已经成为循环流化床锅炉进一步发展的制约因素。
目前国内外开发循环流化床技术概况和我国循环流化床技术发展趋势
目前国内外开发循环流化床技术概况和我国循环流化床技术发展趋势目前国内外开发循环流化床技术概况和我国循环流化床技术发展趋势电力的发展给人类社会进步和文明作出了巨大的项献，但电力事业的发展，特别是火力发是电事业的发展给人类生存环境造成了严重的灾难。
随着世界上各国对环境污染控制要求越来越严格，因而寻求新型的燃烧技术已成为广大电力科技工作者孜孜以求的事业。
从本世纪七十年代起，循环流化床燃烧技术以其独有的先进性，得到世人的关注，并在近二十多年里得到飞速的发展，成为火力发电史上最有希望的燃烧技术。
有人预言，下一世纪将是循环流化床燃烧技术的天下。
一、循环流化床燃烧技术的优点循环流化床锅炉兼具泡床炉和煤粉炉的长处，又摒弃了两种炉型的不足之处，因此，循环流化床燃烧技术具有其它各种燃烧方式无与伦比的优点，所以才被世人公认为最有希望的燃烧技术，其主要优点：1、低污染燃烧。
由于循环流化床燃烧炉膛温度可控制在8500C左右，并可在投燃料的同时加投石灰石CaCO3这样可以达到去除SO2与控制NOX有害物质生成的目的，避免大气中形成酸雨造成的危害，目前世界上脱硫效率最好的可达95％，这种先进的燃烧方式为烧高硫煤电解除了后顾之优。
2、燃烧适应范围广，除了燃用一般的煤以外，还可以烧低热值的煤矸石，油页岩、煤泥等化石燃料的垃圾、树皮等，这对处理城市垃圾和综合利用能源有着显著的经济效益和社会效益。
3、适合调峰运行，循环流化床锅炉能做到在30％MCR时不投油稳燃。
所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损失几乎可以达到的0的水平，同时灰渣的热量也能得到充分的回收。
4、锅炉热效率高，循环流化床锅炉的燃料是在多次循环中完成燃烧的，所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损几乎可以达到“0”的水平，同时灰渣的的热量也能得充分的回收。
5、综合经济效益好。
如果燃用煤矸石、油页岩等燃料发电，燃后的灰渣可作为水泥的掺料和轻质建筑材料，这一优点对焕发老煤矿的生机大有可为。
循环流化床锅炉床温控优化分析
循环流化床锅炉床温控优化分析摘要：循环流化床锅炉的应用逐渐广泛，其中床层温度控制是整个锅炉系统的重要内容，优化床温控制有利于提升循环流化锅炉的运行效率，满足锅炉运行的基本需求。
循环流化锅炉床温的控制较为复杂，需要结合锅炉运行的实际状态，落实床温控的优化工作。
因此，本文通过对循环流化床锅炉进行研究，分析床温控的优化。
关键词：循环流化床；锅炉；床温控制；优化循环流化床锅炉具有清洁、高效的燃烧优势，存在很大的发展潜力，也是我国工业方面重点使用的锅炉类型。
循环流化床锅炉使用中的核心是床温控制，结合床温控的实际状态，规划出科学的优化措施，促使床温控优化符合循环流化锅炉的运行需求，达到高效率的运行标准，进而降低循环流化床锅炉床温控制的难度，提升锅炉的利用效率。
1.循环流化床锅炉床温控制的模型循环流化床锅炉床温控制模型可以做为优化控制的依据，确保床温控制更加符合循环流化床锅炉的需求。
分析床层温度控制的模型，如下：1.1模型机理床层温度控制模型的基础是机理建模法，其可根据锅炉运行中的能量守恒，定性分析床层温度控制的特性[1]。
控制模型按照锅炉的实际假设条件，最大程度的简化床温控制涉及到的因素，同时渗透专家系统的理论，深入分析循环流化床锅炉床温控制的模型。
床温控是在典型工况的状态下进行模型设计的，与锅炉的实际运行保持一致。
1.2软件基础床温控模型的软件平台是MATLAB，包含温度控制的各项设计模块。
MATLAB平台内，相对比较重要的部分是PID控制，可以根据循环流化床锅炉床层温度的状态，提供相对的控制方式，最主要的是提升各项模型函数的运算能力，逐渐形成符合床温控制的信号线，按照循环流化床锅炉的控制，规范床层温度的优化过程。
1.3系统仿真系统仿真的工况可以设计为25%、65%、100%，对照不同工况的系统仿真结果，明确循环流化床锅炉床温控的优化目的。
PID在三类工况状态下，均没有达到温度的控制结果，表明床温控需要改进优化，以此来实现高标准的温度控制。
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文献综述高分子材料与工程流化床操作参数优化的研究进展1 引言在一个超微气流粉碎设备，将颗粒物料堆放好，当气体由设备下部通入床层，当气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床层内就会产生沸腾状态，这种床层称为流化床。
流体向上流过一个微细颗粒的床层（塔体），当流速低的时候流体只是穿过静止的颗粒之间的空隙，此时的床体称为固定床；随着流速的增加，颗粒互相离开，并可在向上流动的气体或者液体中，此时的床层就是流化床起点。
简单的说固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象称为流态化。
本实验是研究模拟流化床状态，考察流化状态的中影响因素看到少量的颗粒在一定的区间进行震动和游动，称为膨胀床；速度再升高达到使全部颗粒都刚好悬浮。
当流体（气体）通过床层的速度逐渐提高到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空隙增大，床层体积出现膨胀。
如果再进一步提高流体速度，床层将不能维持固定状态。
此时，颗粒全部悬浮与流体中，显示出相当不规则的运动。
随着流速的提高，颗粒的运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被流体带出。
床层的这种状态和液体相似称为流化床。
在气固流态化过程中 ,气流量、压差、静床层高度、分布板参数的不同对反应装置内气固接触、传热、传质都有重要影响 ,并且直接关系到反应器的生产能力。
在过去的几十年中 ,气固流化床聚合技术取得了巨大的工业成功,而这种反应器存在着不容忽视的缺点—--传热能力差 ,使得反应器内部容易结块 ,从而严重制约了流化床反应器的稳定生产。
对于气固流化床 ,颗粒的粒度和密度以及气体的密度之差对流化特性有显著影响。
研究不同颗粒体系的流动模式和流化状况,对工业反应器的设计和优化优化工艺参数具有重要意义 ,也是流态化领域研究的重要课题。
目前,文献中提及的检测流化床流型的方法主要有压力脉动法、核磁共振(MRI)法、激光法和光纤法等，但这些方法也存在一定的局限，如压力脉动法存在准确度不高,对流场造成影响的缺点；MRI 法则不适用于工业上铁制的置，限制了其在实际生产中的应用；激光法由于需要向体系内掺入示踪荧光粒子,导致流化床内物料系统的变化,对生产造成影响,从而无法在工业流化床反应器上使用；而光纤法则需要将光纤探头插入流化床中，对床内的流动形态产生影响,也无法应用于工业生产。
完善流化床的操作参数研究，寻找一种快捷有效、能适用于工业环境并可实时在线检测流型及流化状况的方法对工业生产的优化和安全监控具有重要意义。
2 理想流化床与实际流化床理想流化床：在理想情况下，流体通过颗粒床层时，克服流体阻力产生的压降与空塔气速之间的关系如图(1-1) 所示，大致可分为以下几个阶段：图1-1 理想流化床Δp-u关系曲线a.固定床阶段：此时气速较低，床层静止不动，气体通过床层的空隙流动，随气速的增加，气体通过床层的摩擦阻力也相应增加。
如图1-1中AB段所示。
b.流化床阶段：当流速继续增大超过C点时，床层开始松动，颗粒重排，床层空隙率增大，逐渐地颗粒开始悬浮在流体中自由运动，床层的高度亦随气速的提高而增高，但整个床层的压力降仍保持不变，仍然等于单位面积的床层净重力。
流态化阶段的△p与u的关系如图1-1中CD段所示。
当降低流化床气速时，床层高度、空隙率也随之降低，△p -u关系曲线沿DCA’返回。
这是由于从流化床阶段进入固定床阶段时，床层由于曾被吹松，其空隙率比相同气速下未被吹松的固定床要大，因此，相应的压降会小一些。
与C点对应的流速称为临界流化速度umf，它是最小流化速度。
相应的床层空隙率称为临界空隙率emf。
流化阶段中床层的压力降，可根据颗粒与流体间的摩擦力恰与其净重力平衡的关系求出，即△p=L mf（1-εmf）（ρs-ρ）g式1式中Lmf――开始流化时床层的高度。
随着流速的增大，床层高度和空隙率e都增加，而Δp 维持不变，压降不随气速改变而变化是流化床的一个重要特征。
根据这一特点，可通过测定床层压降来判断流化质量优劣。
整个流化床阶段的压力降为△p=L（1-ε）（ρs-ρ）g式2在气固系统中，r与rs相比较小可以忽略。
c.气流输送阶段在此阶段，气流中颗粒浓度降低，由浓相变为稀相，使压力降变小，并呈现出复杂的流动情况。
实际流化床:实际流化床的情况比较复杂，其Δp-u关系曲线如图(1-2)所示。
它与理想流化床Δp-u曲线的主要区别是：图1-2气体实际流化床Δp-u关系曲线a.在固定床区域AB和流化床区域DB之间有一个“驼峰”BCD，这是因为固定床的颗粒间相互挤压，需要较大的推动力才能使床层松动，直至颗粒达到悬浮状态时，压降Δp便从“驼峰”段降到水平段DC′段，此后降基本不随气速而变，最初的床层愈紧密，“驼峰”段越陡峭。
b.由于流化床阶段Δp保持不变，压降线DE应为水平线，而实际流化床中DE线右端略微向上倾斜。
这是由于气体通过床层时的压强降除绝大部分用于平衡床层颗粒的重力外，还有很少一部分能量消耗于颗粒之间的碰撞及颗粒容器壁之间的摩擦。
c.在图1-2中还可见到DE线的上下各有一条虚线，这是气体流化床压力降的波动范围，而DE 线是这两条线的平均值。
在气泡运动、长大、破裂的过程中产生压力降的波动。
d.图1-2中EDC′（流化床阶段）C′A′（固定床）阶段的交点C′即为临界点，该点所对应的流速为临界流化速度umf，空隙率称为临界空隙率emf，其值比没有流化过的原始流化床的空隙率要稍大一些。
3 实际气-固流化床中的问题对于密度差较大的气－固流化系统，一般趋向于形成聚式流化。
在气－固系统的流化床中，超过流化所需最小气量的那部分气体以气泡形式通过颗粒层，上升至床层上界面时破裂，这些气泡内可能夹带有少量固体颗粒。
此时床层内分为两相，一相是空隙小而固体浓度大的气固均匀混合物构成的连续相，称为乳化相；另一相则是夹带有少量固体颗粒而以气泡形式通过床层的不连续相，称为气泡相。
由于气泡在床层中上升时逐渐长大、合并，至床层上界面处破裂，因此，床层极不稳定，上界面亦以某种频率上下波动，床层压降也随之相应波动。
而聚式流化床中，空穴相和乳化相的存在，将会导致气流的不均匀分布和气固相接触不良，对传热、传质和化学反应不利，并且可能引发床层的如下不正常现象。
腾涌现象:腾涌现象主要出现在气-固流化床中。
若床层高度与直径之比值过大，或气速过高，或气体分布不均时，会发生气泡合并现象。
当气泡直径长到与床层直径相等时，气泡将床层分为几段，形成相互间隔的气泡层与颗粒层。
颗粒层被气泡推着向上运动，到达上部后气泡突然破裂，颗粒则分散落下，这种现象称为腾涌现象。
出现腾涌时，Δp-u曲线上表现为Δp在理论值附近大幅度的波动。
这是因为气泡向上推动颗粒层时，颗粒与器壁的摩擦造成压降大于理论值，而气泡破裂时压降又低于理论值。
如图1-3所示。
图1-3 腾涌发生后Δp-u的关系流化床发生腾涌时，不仅使气-固接触不均，颗粒对器壁的磨损加剧，而且引起设备振动，甚至损坏设备。
沟流现象:沟流现象是指气体通过床层时形成短路，大部分气体穿过沟道上升，没有与固体颗粒很好地接触。
故在Δp-u图上表现为低于单位床层面积上的重力，如图1-4所示。
图1-4 沟流发生后Δp-u的关系沟流现象的出现主要与颗粒的特性和气体分布板的结构有关。
粒度过细、密度大、易于粘连的颗粒，以及气体在分布板处的初始分布不均，都容易引起沟流。
一旦发生沟流，部分床层就变成了死床，颗粒无法与气流接触，这将导致实际生产效率大大减小，同时造成大量原理的浪费。
4 小结为了在实际生产中减少和避免上述现象发生，模拟流化床越来越受到人们的重视。
在实际生产前，通过模拟流化床装置，得到优化后的操作参数，可以大大减少甚至避免上述现象的发生，从而减少生产成本，提高生产效率，为企业带来巨大效益。
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