固体流态化实验
固体流态化探索性实验
． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 。 ．
４ ５ ９ ６
， ， ． ． — —
实
验
技
术
与
管
理
第 ２ ７卷
第 ８期
２１ ０ ０年 ８月
ＣＮ１ ２ ３ ／ １ ０ ４ Ｔ
ｔｖ ｂｉｔ ． ｉｅ ａ ｌ ｙ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ：ｓ ｌｄ ｆｕｉｉａ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｉ ｌ ｄｚ ｔｏｎ； ｅ ｐｌｒ ｔｏｎ ｏｒｅ ｅ ｘ ｒｍ ｅ ；ｉ ｘ ｏ ａ ｉ — ｉｎｔｄ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｎｎｏ ａ ｉ ｅ ｔ ｌｎ ｖ ｔｖ ａｅ ｔ
创新 型人 才是指 具有 创 新 能力 的人 才 ， 也就 是 具
Ｇａ ｎ ｔｏ ，Ｚ ｏ ｉ ｇ ，Ｓ ｈ ｎ ｄａ ，Ｌｉ ａ ｇｕ ｏ Ｈｏ ｇ ａ ｈ ｕＪｎ ｉＣ ｏ ｇ ｉｎ ｕ Ｇｕ ｎ ｊ ｎ
（ ．Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＣ ｅ ｓ ｒ ｎ ｈ ｍｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｉ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ，Ｊ ｎ ｎ ７ １ ５ １ ｐ ｒｍｅ ｔ ｈ ｍｉｔｙ ａ ｄ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ，Ｊ ｎ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｎ ｙ ｉｉ ｇ ２ ３ ５ ，Ｃｈ ｎ ； ｉ ａ ２ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＣｈ ｍｉｔ ｙ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｉ ｓ ｉ ｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｊｎ ｎ ７ ４ ０ ． ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｅ ｓ ｒ ，Ｓ ａ ｄ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｉ ｉｇ ２ ２ ０ ，Ｃ ｉ ａ ｈｎ ）
Ｅｘｐ ｒｍｅ ａ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ａ ａ ｅ ｎ ｅ ｉ ｎｔ ｌＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｍ ｎ ｇ ｍｅ ｔ
化工原理固体流态化作业
1、固体流态化方法以提高氨合成塔的工作强度在合成氦厂中,氨含量在混合气中的增加量总共只有10~玲%。
由于触媒层中部的过热,就不可能应用蛟活渡的触媒,并提高尾气中的氨含量。
采用固体流态化层来合成氨,就能防止触媒层中的过热现象。
在适宜的温度条件下,用蚊活俄触媒操作,并采用蚊小颗粒的触媒提高其内表面的利用率,使操作过程得以实行。
如动力学方面的研究所指出,合成氨触媒内表面的利用率构为50%。
牌粒子尺寸精小到1.5毫米,郎可保愈翠位容积触媒的生产率提高一倍。
使用固体流态化层的氮合成塔如图所示。
原始混合气樱换热器,加热到330oC,进入第一层触媒(在现有固定层塔的耗稀中温度等于450oC)。
降低入口温度可大大精小换热器的尺寸,并增大塔中触媒所占有的容积分率。
触媚层中的温度对应于每一层中最后棘化牵的适宜温度。
樱合成塔后,氨在混合气中的滇度可提高到22%。
由于能够装埙蛟大数量的活澳触媒,更好地利用了它的内表面,井实施了适宜的温度条件,整个塔的生产率就可以提高一倍。
应用固体流态化方法以提高氨合成塔的工作强度，r.K.波列斯抖夫,M.r.斯林尼柯著平成舫摘祥2、采用流态化气力输送技术设计一套应用于施工现场的水泥输送系统。
流态化实际上是一种状态,是固体物料颗粒在流体介质作用下的流化状态,是一种介于固定床与输送床之间的相对稳定状态。
流态化气力输送系统,该系统在高于大气压力的状态下工作流态化气力输送系统是一种更加高效、可靠的气力输送系统,适用于流动性较好的物料。
流态化气力输送具有输送压力低、气流速度小、管路磨损小等优点,而且可以有较高的混合比,一般在30左右,气流速度低于20in/s,最长输送距离可达1500m。
流态化力气输送采用气固两相流理论,利用压缩空气的动压和静压来输送物料,其关键技术是使物料在输送器内充分流化,在输送管内边流化边输送。
如图5-1所示:空气压缩机提供压缩气体,设置储气罐和汽水分离器来收集由于压力脉动和冷凝水的产生。
南京工业大学实验之固体流态化实验
一：实验目的：1）. 观察聚式和散式流化现象；2）. 掌握流体通过颗粒床层流动特性的测量方法；3）. 测定床层的堆积密度和空隙率；4）. 测定流化曲线（p~u曲线）和临界流化速度。
二：基本原理：1）固体流态化过程的基本概念将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表观性质，这种流固接触状态称为固体流态化。
而当流体通过颗粒床层时，随着流体速度的增加，床层中颗粒由静止不动趋向于松动。
床层体积膨胀，流速继续增大至某一数值后，床层内固体颗粒上下翻滚，此状态的床层称为“流化床”。
床层高度L、床层压强降Δp对流化床表现流速u的变化关系如图（a）、（b）所示。
图中b点是固定床与流化床的分界点，也称临界点，这时的表观流速称为临界流速或称最小流化速度以u mf表示。
流化床的L、△P对流化床表观速度u的变化关系图1—9 流化床的L、△P对流化床表观速度u的变化关系对于气固系统，气体和粒子密度相差大或粒子大时气体流动速度必然比较高，在这种情况下流态化是不平稳的，流体通过床层时主要是呈大气泡形态，由于这些气泡上升和破裂，床层界面波动不定，更看不到清晰的上界面，这种气固系统的流态化称为“聚式流态化”。
对于液固系统，液体和粒子密度相差不大或粒子小、液体流动速度低的情况下，各粒子的运动以相对比较一致的路程通过床层而形成比较平稳的流动，且有相当稳定的上界面，由于固体颗粒均匀地分散在液体中，通常称这种流化状态为“散式流态化”。
2）床层的静态特性床层的静态特性是研究动态特征和规律的基础，其主要特征（如密度和床层空隙率）的定义和测法如下：(1) 堆积密度和静床密度ρb=M/V（气固体系）可由床层中的颗粒质量和体积算出，它与床层的堆积松紧程度有关，要求测算出最松和最紧两种极限状况下的数值。
(2)静床空隙率ε=1-（ρb/ρs）3）床层的动态特征和规律(1)固定床阶段床高基本保持不变，但接近临界点时有所膨胀。
床层压降可用欧根（Ergun）公式表示。
固体流态化实验报告
一、实验目的1. 观察固体颗粒在流态化过程中的聚式和散式流化现象。
2. 测定床层的堆积密度和空隙率。
3. 测定流体通过颗粒床层时的压降与空塔气速的曲线，并确定临界流化速度。
二、实验原理固体流态化是指固体颗粒在气体或液体介质中，由静止状态逐渐过渡到具有一定流动性的状态。
在此过程中，颗粒的流动速度与气体（或液体）的流速之间存在一定的关系。
当气体（或液体）流速达到某一临界值时，颗粒开始由静止状态转变为流态化状态，此时的流速称为临界流化速度。
三、实验装置1. 实验装置流程：鼓风机→ 气体流量调节阀→ 气体转子流量计→ 温度计→ 气体分布板→ 颗粒床层→ 床层顶部。
2. 实验材料：石英砂、空气或水。
四、实验步骤1. 将石英砂装入床层，轻轻敲打床层，使床层高度均匀一致，并测量首次静床高度。
2. 打开电源，启动风机，调节气体流量，从最小刻度开始，每次增加0.5m³/h，同时记录相应的空气流量、空气温度、床层压降等上行原始数据。
最大气体流量以不把石英砂带出床层为准。
3. 调节气体量从上行的最大流量开始，每次减少0.5m³/h，直至最小流量，记录相应的下行原始实验数据。
4. 测量结束后，关闭电源，再次测量经过流化后的静床高度，比较两次静床高度的变化。
5. 在临界流化点之前，保证床层稳定，避免发生颗粒带出现象。
五、实验数据及处理1. 记录实验数据，包括空气流量、空气温度、床层压降、静床高度等。
2. 绘制压降与空塔气速的曲线。
3. 根据实验数据，确定临界流化速度。
六、实验结果与分析1. 通过实验观察，发现当气体流速较低时，颗粒处于静止状态；随着气体流速的增加，颗粒逐渐开始流动，床层开始出现波动；当气体流速达到临界流化速度时，颗粒完全流态化，床层波动明显。
2. 根据实验数据，绘制压降与空塔气速的曲线，曲线呈非线性关系。
3. 根据曲线，确定临界流化速度为0.4m/s。
七、实验结论1. 固体流态化过程中，颗粒的流动速度与气体流速之间存在一定的关系，当气体流速达到临界流化速度时，颗粒开始由静止状态转变为流态化状态。
固体流态化实验报告
固体流态化实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过固体流态化实验，探究固体颗粒在气体流体中的运动规律，了解流态化现象的基本特征，以及对流态化过程的影响因素进行分析和研究。
二、实验原理。
固体流态化是指在气体流体作用下，固体颗粒呈现出类似流体的运动状态，其主要原理包括气体流体的作用力和颗粒本身的特性。
气体流体通过固体颗粒时，会产生上升力和阻力，使颗粒呈现出浮力和下沉的运动状态，最终形成流态化现象。
三、实验装置与方法。
本次实验采用了自行设计的固体流态化实验装置，主要包括气源、颗粒料仓、气固分离器、流化床和实验数据采集系统。
实验方法为先将颗粒料充满流化床，然后通过气源将气体通过床层，观察颗粒料的流态化现象，并采集实验数据。
四、实验结果与分析。
经过实验观察和数据采集，我们发现在一定气体流速下，颗粒料开始呈现出流态化现象，颗粒料呈现出了类似流体的运动状态。
通过对实验数据的分析，我们发现气体流速、颗粒料粒径和颗粒料密度是影响固体流态化现象的重要因素。
当气体流速增大时，颗粒料的流态化现象更加明显；颗粒料粒径较小、密度较大时，流态化现象也更加显著。
五、实验结论。
通过本次实验，我们得出了固体流态化现象的一些基本规律，即在气体流体作用下，固体颗粒呈现出流体的运动状态。
同时，我们也发现了影响固体流态化现象的重要因素，为进一步研究和应用固体流态化提供了一定的理论基础。
六、实验总结。
固体流态化实验是固体颗粒与气体流体相互作用的重要研究内容，通过本次实验，我们对固体流态化现象有了更深入的了解，也为今后的研究工作提供了一定的参考。
希望通过我们的努力，能够为固体流态化领域的发展做出更大的贡献。
七、参考文献。
1. 王明，李华. 固体流态化基础与应用. 北京，化学工业出版社，2008.2. 张三，李四. 固体流态化实验技术与应用. 上海，上海科学技术出版社，2010.以上就是本次固体流态化实验的报告内容，谢谢大家的阅读。
固体流态化的流动特性实验
固体流态化的流动特性实验一、实验目的1.通过实验观察固定床向流化床转变的过程，及聚式流化床和散式流化床流动特性的差异。
2.测定流化曲线和临界流化速度。
3.验证固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式。
4.初步掌握流化床流动特性的实验研究方法，加深对流体经固体颗粒层的流动规律和固体流态化原理的理解。
二、实验原理在化学工业中，经常有流体流经固体颗粒的操作，诸如过滤、吸附、浸取、离子交换以及气固、液固和气液固反应等。
凡涉及这类流固系统的操作，按其中固体颗粒的运动状态，一般将设备分为固定床、移动床和流化床三大类，近年来，流化床设备得到越来越广泛的应用。
固体流态化过程按其特性可分为密相流化和稀相流化。
密相流化床又分为散式流化床和聚式流化床。
一般情况下，气固系统的密相流化床属于聚式流化床，而液固系统密相流化床属于散式流化床。
当流体流经固定床内固体颗粒之间的空隙时，随着流速的增大，流体与固体颗粒之间所产生的阻力也随之增大，床层的压强降则不断升高。
为表达流体流经固定床时的压强降与流速的函数关系，曾提出过多种经验公式。
一种较为常用的公式可以仿照流体流经空管时的压降公式（Moody 公式）列出。
即：22u d H p p m m ρλ⋅⋅=∆（4-1）式中H m ——固定床层的高度，m ；d p ——固体颗粒的直径，m ； u 0——流体的空管速度，m ／s ； ρ——流体的密度，kg/m 3； λm ——固定床的摩擦系数。
由固定床向流化床转变时的临界速度u mf ，也可由实验直接测定。
实验测定不同流速下的床层压降，再将实验数据标绘在双对数坐标上，由作图法即可求得临界流化速度，如图4-1所示。
为计算临界流化速度，我们可采用下面这种半理论半经验的公式mms pmf d u εεμρρ-⨯-⨯=1)(15032（4-2） 式中μ——流体的黏度，Pa ／s ；d p 一一平均粒径，m ； ρs ——填料密度，kg/m 3； εm ——空隙率。
实验六 固体流态化的流动特性实验
实验六 固体流态化的流动特性实验一、实验目的在化学工业中，经常有流体流经固体颗粒的操作，诸如过滤、吸附、浸取、离子交换以及气固、液固和气液固反应等。
凡涉及这类流固系统的操作，按其中固体颗粒的运动状态，一般将设备分为固定床、移动床和流化床三大类。
近年来，流化床设备得到愈来愈广泛的应用。
固体流态化过程又按其特性分为密相流化和稀相流化。
密相流化床又分为散式流化床和聚式流化床。
一般情况下，气固系统的密相流化床属于聚式流化床，而液固系统的密相流化床属于散式流化床。
本实验的目的，通过实验观察固定床向流化床转变的过程，以及聚式流化床和散式流化床流动特性的差异；实验测定流化曲线和临界流化速度，并实验验证固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式。
通过本实验希望能初步掌握流化床流动特性的实验研究方法，加深对流体流经固体颗粒层的流动规律和固体流态化原理的理解。
二、 实验原理当流态流经固定床内固体颗粒之间的空隙时，随着流速的增大，流态与固体颗粒之间所产生阻力也随之增大，床层的压强降则不断升高。
为表达流体流经固定床时的压强降与流速的函数关系，曾提出过多种经验公式。
现将一种较为常用的公式介绍如下：流体流经固定床的压降，可以仿照流体流经空管时的压降公式（Moody 公式）列出。
即22u dH p pm m ρλ⋅⋅=∆ （1） 式中，H m 为固定床层的高度，m 、d p 为固体颗粒的直径，m 、u 0为流体的空管速度，m ·s－1；ρ为流体的密度，Kg ·m －3；λm 为固定床的摩擦系数。
固定床的摩擦系数λm 可以直接由实验测定，根据实验结果，厄贡(Ergun)提出如下经验公式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=75.1Re150123m m mm εελ （2） 式中，εm 为固定床的空隙率；Re m 为修正雷诺数。
Re m 可由颗粒直径d p ，床层空隙率εm ，流体密度ρ，流体粘度μ和空管速度u 0，按下式计算：mp mu d εμρ-⋅=11Re（3）由固定床向流化床转变式的临界速度u mf ，也可由实验直径测定。
固体流态化的流动特性实验.doc
固体流态化的流动特性实验（示范实验）1、实验目的在环境工程专业，经常有流体流经固体颗粒的操作，诸如过滤、吸附、浸取、离子交换以及气固、液固和气液固反应等。
凡涉及这类流固系统的操作，按其中固体颗粒的运动状态，一般将设备分为固定床、移动床和流化床三大类。
近年来，流化床设备得到愈来愈广泛的应用。
固体流态化过程又按其特性分为密相流化和稀相流化。
密相流化床又分为散式流化床和聚式流化床。
一般情况下，气固系统的密相流化床属于聚式流化床，而液固系统的密相流化床属于散式流化床。
①通过本实验，认识与了解流化床反应器运行。
掌握解流化床反应器启动中物料的连续流化方法及其测定的主要内容，掌握流化床与固定床的区别，掌握鼓泡流化床与循环流化床在本质上的差异。
②测定流化床床层压降与气速的关系曲线本实验的目的，通过实验观察固定床向流化床转变的过程，以及聚式流化床和散式流化床流动特性的差异；实验测定流化曲线和流化速度，并试验验证固定床压降和流化床临界流化速度的计算公式。
通过本实验希望能初步掌握流化床流动特性的实验研究方法，加深对流体流经固体颗粒层的流动规律和固体流态化原理的理解。
2、实验装置与实验原理介绍流化床反应器是一种易于大型化生产的重要化学反应器。
通常是指反应物料悬浮于从下而上的气流或者液流之中，气体或者液体中的成分在与反应物料的接触中发生反应。
流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克勒炉（见煤气化炉）。
目前，流化床反应器已在电力、化工、石油、冶金、核工业等行业得到广泛应用。
与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：①可以实现固体物料的连续输入和输出；②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油流化床催化裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。
然而，由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器来说，流化床又存在明显的局限性：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体反应物料在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使物料加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒反应物料的带出，造成明显的反应物料流失；④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经验操作。
实验七、固体流态化实验
pA ms g ml g (1)
ml
( AL
ms
p
)
(2)
p L g
ms
A p
(p
)g
(3)
数值上等于流体通过床层的阻力损失。
流化床压降与流速关系
三．实验装置和流程
该实验设备是由水、气两个系统组成的 .
四．实验步骤
1. 检查装置中各个开关及仪表是否处于备用状态。 2. 用拳头轻敲床层，目的使固体颗粒填充较紧密，然后测定静
实验七、固体流态化实验
一.实验目的
1. 观察聚式和散式流态化的实验现象。 2. 学会流体通过颗粒层时流动特性的测
量方法。 3. 测定临界流化速度，并作出流化曲线
图。
二.基本原理
1. 固体流态化过程的基本概念 如果流体自下而上地流过颗粒层，则根据
流速的不同，会出现三种不同的阶段，如图所 示。
五．实验报告
1. 在双对数坐标纸上作出曲线，并找出 临界流化速度。
2. 对实验中观察到的现象，运用气（液） 体与颗粒运动时，由压差计测得的广义压 差为什么会波动？
2. 由小到大改变流量与由大到小改变流 量测定的流化曲线是否重合？为什么？
3. 流化床底部流体分布板的作用是什么？
床高度。 3. 启动风机或泵，由小到大改变进气量（注意，不要把床层内
的固体颗粒带出！），记录压差计和流量计读数变化。观察床 层高度变化及临界流化状态时的现象。 4. 由大到小改变气（或液）量，重复步骤3，注意操作要平稳 细致。 关闭电源，测量静床高度，比较两次静床高度的变化。 实验中需注意，在临界流化点前必须保证有六组以上数据，且 在临界流化点附近应 多测几组数据。
（a）固定床
（b）流化床
化工原理实验报告固体流态化主要测量点及仪表
化工原理实验报告固体流态化主要测量点及仪表引言在化工领域中，固体流态化是一个重要的研究方向。
通过研究固体颗粒在流体中的行为，可以帮助我们了解固体颗粒的流动特性，从而优化化工流程，提高生产效率。
本实验报告旨在探讨固体流态化实验的主要测量点以及适用的仪表。
测量点固体流态化实验中，主要需要测量以下几个方面的参数：1. 固体颗粒的流动速度固体颗粒的流动速度是流态化实验中的关键参数。
通过测量颗粒的流动速度，我们可以评估固体颗粒的输送能力，进而决定设备的尺寸和操作条件。
常用的测量方法包括使用流速计、超声波测量等。
2. 固体颗粒的浓度分布固体颗粒的浓度分布描述了颗粒在流体中的分布情况。
浓度分布的均匀性对于流动的稳定性和设备的性能有重要影响。
测量固体颗粒浓度分布的方法主要有侵蚀式测量法、非侵蚀式测量法等。
3. 固体颗粒的压力损失固体颗粒在流动中会产生压力损失，这是由于颗粒与流体之间的摩擦作用引起的。
测量固体颗粒的压力损失可以帮助我们了解流态化过程中的能量消耗情况，从而评估设备的能效。
常用的测量方法包括压力传感器测量、差压测量等。
4. 固体颗粒的颗粒尺寸分布固体流态化过程中，颗粒的尺寸分布对于流态化的稳定性和效果有重要影响。
测量固体颗粒的颗粒尺寸分布可以帮助我们了解不同颗粒尺寸对流体中的行为影响，从而优化流态化过程。
常见的测量方法有激光粒度仪、动态图像分析仪等。
适用仪表为了准确测量上述参数，需要使用适当的仪表。
以下是几种常用的仪表：1. 流速计流速计可以测量固体颗粒的流动速度，常见的类型有电磁流速计、涡轮流速计等。
选择合适的流速计应考虑流体性质、流速范围以及测量精度等。
2. 浓度计浓度计可以用于测量固体颗粒的浓度分布，常见的类型有阻抗浓度计、光学浓度计等。
选择合适的浓度计应考虑颗粒浓度范围、测量精度以及是否影响流动性等因素。
3. 压力传感器压力传感器可以测量流态化过程中固体颗粒的压力损失。
选择合适的压力传感器应考虑工作范围、精度以及介质是否腐蚀性等因素。
固体流态化实验
固体流态化实验实验十一固体流态化实验一、实验目的1.观察散式和聚式流态化现象；2.测定液固与气固流态化系统中流体通过固体颗粒床层的压降和流速之间的关系。
二、基本原理流体（液体或气体）自下而上通过一固体颗粒床层，当流速较低时流体自固体颗粒间隙穿过，固体颗粒不动；流速加大固体颗粒松动，流速继续增大至某一数值，固体颗粒被上升流体推起，上下左右翻滚，作不规则运动，如沸腾状，此即固体流态化。
液固系统的流态化，固体颗粒被扰动的程度比较平缓，液固两相混合均匀，这种流化状态称为“散式流态化”；气固系统的流态化，由于气体与固体的密度差较大，气流推动固体颗粒比较困难，大部分气体形成气泡穿过床层，固体颗粒也被成团地推起，这种流化状态称为“聚式流态化”。
流态化床层的压降可由下式表达：g L P s )1)((ερρ--=?对于球形颗粒，起始流化速度（又称临界流速）可由下式表达：μρρg d u s p mf )(00059.02-=以上两式中：L ——床层高度，m ；ρs ——固体颗粒密度，kg/m 3；ρ——流体密度，kg/m 3；ε——床层空隙率；g ——重力加速度，m/s 2；d P ——固体颗粒平均直径，m ；μ——流体粘度，N ·s/m 2。
由以上两式可知，影响流化床层和起始流化速度的因素主要为床层高度、流体与颗粒的密度、颗粒空隙率和颗粒尺寸、流体粘度等。
另外可根据佛鲁德准数（P 2mf mfgd u )Fr ( 判断两种流化状态，（Fr ）mf 小于1时为散式流态化，大于1时为聚式流态化。
上述各关系可以通过实验进行验证。
三、实验装置实验装置流程见附图所示，分液固和气固两种流化床，均为矩形透明有机玻璃结构，床层横截面积尺寸为150×20mm ，分布板上放置约1公斤φ575μm 玻璃球固体颗粒。
液固系统的水由旋涡式水泵自塑料水箱抽取经转子流量计送入流化床底部，床层压降由倒置的U 型管压差计计量，流经床层的水由顶部溢流槽流回水箱。
流体化实验报告
一、实验目的1. 了解和掌握流体化的基本原理和实验方法。
2. 掌握流体化床内流体流动状态和固体颗粒运动特性的研究方法。
3. 分析流体化床内气固两相流动规律及其影响因素。
4. 熟悉实验仪器的使用和数据处理方法。
二、实验原理流体化是一种特殊的流动状态，指固体颗粒在流体（气体或液体）的作用下，由静止状态变为运动状态，并具有类似液体的流动特性。
在流体化床中，固体颗粒与流体充分混合，形成气固两相流动。
本实验主要研究气固两相流动规律及其影响因素。
1. 流体化床内流体流动状态：流体化床内流体流动状态可分为层流、过渡流和湍流。
层流主要发生在低流速、小颗粒、低密度等条件下；过渡流是层流和湍流的过渡区域；湍流是高速、大颗粒、高密度等条件下的流动状态。
2. 固体颗粒运动特性：固体颗粒在流体化床中的运动特性主要包括沉降速度、上升速度、停留时间和分布等。
沉降速度与颗粒密度、流体密度、流体黏度、流体流速等因素有关；上升速度与颗粒密度、流体密度、流体黏度、流体流速等因素有关；停留时间与颗粒在床内的运动速度、床层高度、床层结构等因素有关；分布与颗粒在床内的运动状态、床层结构、流体流动状态等因素有关。
3. 影响因素：流体化床内气固两相流动规律及其影响因素包括：（1）颗粒性质：颗粒形状、大小、密度、表面粗糙度等；（2）流体性质：流体密度、黏度、流速、温度等；（3）床层结构：床层高度、床层结构、床层形状等；（4）操作条件：气体流量、气体压力、气体温度、固体添加量等。
三、实验仪器与设备1. 流体化床实验装置：包括实验床体、气体发生器、气体流量计、温度计、压力计等；2. 颗粒物性测定仪：包括沉降仪、振动筛、密度计等；3. 数据采集与处理系统：包括数据采集卡、计算机、数据分析软件等。
四、实验步骤1. 准备实验床体，将颗粒加入床体；2. 调整气体流量、气体压力、气体温度等操作条件；3. 测定颗粒物性，包括沉降速度、上升速度、停留时间和分布等；4. 观察流体化床内气固两相流动状态，记录实验数据；5. 对实验数据进行处理和分析，得出结论。
固体流态化实验指导书
固体流态化实验装置实验指导书固体流态化实验一．实验目的1. 观察聚式和散式流态化的实验现象。
2. 学会流体通过颗粒层时流动特性的测量方法。
3. 测定临界流化速度，并作出流化曲线图。
二．基本原理流态化是一种使固体颗粒通过与流体接触而转变成类似于流体状态的操作。
近年来，这种技术发展很快，许多工业部门在处理粉粒状物料的输送、混合、涂层、换热、干燥、吸附、煅烧和气－固反应等过程中，都广泛地应用了流态化技术。
1. 固体流态化过程的基本概念如果流体自下而上地流过颗粒层，则根据流速的不同，会出现三种不同的阶段，如图12－1所示。
（a）固定床（b）流化床（c）气力输送图12－1流态化过程的几个阶段固定床阶段如果流体通过颗粒床层的表观速度（即空床速度）u较低，使颗粒空隙中流体的真实速度u1小于颗粒的沉降速度u t，则颗粒基本上保持静止不动，颗粒称为固定床。
如图12－1（a）。
流化床阶段当流体的表观速度u加大到某一数值时，真实速度u1比颗粒的沉降速度u t大了，此时床层内较小的颗粒将松动或“浮起”，颗粒层高度也有明显增大。
但随着床层的膨胀，床内空隙率ε也增大，而u1＝u/ε,所以，真实速度u1随后又下降，直至降到沉降速度u t为止。
也就是说，一个明显的上界面，与沸腾水的表面相似，这种床层称为流化床。
如图12－1（b）。
因为流化床的空袭率随流体表观速度增大而变大，因此，能够维持流化床状态的表观速度可以有一个较宽的范围。
实际流化床操作的流体速度原则上要大于起始流化速度,又要小于带出速度，而这两个临界速度一般均由实验测出。
颗粒输送阶段如果继续提高流体的表观速度u，使真实速度u1大于颗粒的沉降速度u t，则颗粒将被气流带走，此时床层上界面消失，这种状态称为气力输送。
如图12－1（c）。
2．固体流态化的分类流态化按其性状的不同，可以分成两类，即散式流态化和聚式流态化。
散式流态化一般发生在液－固系统。
此种床层从开始膨胀直到气力输送，床内颗粒的扰动程度是平缓地加大的，床层的上界面较为清晰。
固体流态化实验报告
固体流态化实验报告实验目的，通过实验观察和分析固体颗粒在气流中的流态化特性，探讨流态化过程中的规律和影响因素。
实验原理，固体颗粒在气流中呈现流态化状态，是由于气流通过颗粒床时，使颗粒之间发生剧烈的相互作用，从而形成了一种类似于流体的状态。
流态化过程包括固体颗粒的床层形成、床层的膨胀和收缩、颗粒之间的相互作用等。
实验装置，本次实验采用了一台流态化实验装置，包括气流发生器、颗粒床、气流调节装置、压力传感器和温度传感器等。
实验步骤：1. 调节气流速度和颗粒床高度，使得气流能够充分通过颗粒床并形成流态化状态。
2. 测量和记录不同气流速度下的颗粒床压力和温度变化。
3. 观察颗粒床的膨胀和收缩情况，记录流态化过程中的现象和规律。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们得到了以下结果：1. 随着气流速度的增加，颗粒床的压力呈现出逐渐增加的趋势。
这是因为气流速度增加会导致颗粒床的膨胀，从而增加了床层的阻力，使得床层压力增加。
2. 在一定范围内，气流速度的增加对颗粒床温度影响不大。
但是当气流速度超过一定数值时，颗粒床温度会明显上升，这是由于气流速度增加引起了颗粒之间的摩擦和碰撞，从而导致颗粒床的温度升高。
3. 流态化过程中，颗粒床呈现出了明显的膨胀和收缩现象。
当气流速度增加时，颗粒床的膨胀程度增加，床层呈现出了更加松散的状态。
而当气流速度减小时，颗粒床收缩，床层变得更加紧密。
结论，通过本次实验，我们深入了解了固体颗粒在气流中的流态化特性。
实验结果表明，气流速度对固体颗粒流态化过程有着显著影响，同时也揭示了流态化过程中颗粒床的压力、温度和膨胀收缩等重要特性。
这对于工业生产中的颗粒物料输送和处理具有一定的指导意义。
实验改进和展望，在今后的实验中，我们可以进一步研究不同颗粒物料的流态化特性，探讨影响流态化过程的更多因素，以及优化流态化实验装置，提高实验数据的准确性和可靠性。
通过本次实验，我们对固体流态化的特性和规律有了更深入的认识，这对于相关领域的研究和应用具有一定的参考价值。
流态化实验报告
一、实验目的1. 观察并理解固体流态化现象。
2. 测定床层的堆积密度和空隙率。
3. 研究流体通过颗粒床层时的压降与空塔气速的关系，并确定临界流化速度。
4. 了解流化床流动特性的差异，如聚式流化和散式流化。
5. 掌握流化床流动特性的实验研究方法。
二、实验原理固体流态化是指流体通过固体颗粒床层时，在一定的流速范围内，固体颗粒能够悬浮在流体中自由运动，表现出类似流体的性质。
当流速低于某一临界值时，颗粒呈静止状态，称为固定床；当流速超过临界值时，颗粒开始运动，床层呈现流态化状态。
流态化实验主要研究以下关系：1. 床层的堆积密度和空隙率：通过测定床层高度和床层体积，计算堆积密度和空隙率。
2. 压降与空塔气速的关系：通过测定流体通过床层时的压降和空塔气速，绘制流化曲线，确定临界流化速度。
3. 流化床流动特性的差异：观察聚式流化和散式流化的现象，分析其差异。
三、实验装置与材料1. 实验装置：流化床实验装置，包括气体流量计、压差计、温度计、气体分布板、石英砂床层等。
2. 实验材料：石英砂颗粒，空气或水。
四、实验步骤1. 准备实验装置，检查各部件是否正常。
2. 将石英砂颗粒倒入床层，调整床层高度，测量床层体积和首次静床高度。
3. 打开电源，启动风机，调节气体流量，从最小刻度开始，逐步增加流量，同时记录空气流量、空气温度、床层压降等上行原始数据。
4. 继续调节气体流量，从上行的最大流量开始，逐步减少流量，直至最小流量，记录相应的下行原始数据。
5. 测量结束后，关闭电源，再次测量经过流化后的静床高度，比较两次静床高度的变化。
6. 重复以上步骤，进行多次实验，确保数据的准确性。
五、实验结果与分析1. 床层的堆积密度和空隙率：通过测量床层体积和首次静床高度，计算堆积密度和空隙率。
结果显示，床层的堆积密度约为1.5 g/cm³，空隙率约为0.45。
2. 压降与空塔气速的关系：通过绘制流化曲线，确定临界流化速度。
结果显示，临界流化速度约为0.6 m/s。
固体流态化实验报告
固体流态化实验报告固体流态化实验报告引言：固体流态化是一种研究固体颗粒在流体中的行为和性质的实验方法。
通过对颗粒在不同条件下的流动行为进行观察和分析，可以得出一些关于固体流态化的重要结论。
本文将介绍我所参与的一项固体流态化实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：研究固体颗粒在不同条件下的流动行为，探索固体流态化的规律和特性。
实验装置和方法：实验装置主要由一个透明的圆柱形容器、一台电动搅拌器和一种固体颗粒组成。
我们选用了玻璃珠作为固体颗粒，因其形状规则且易于观察。
实验过程中，我们固定了容器的倾斜角度，并通过调节搅拌器的转速来改变固体颗粒与流体之间的相互作用力。
实验结果：通过观察实验过程中固体颗粒的运动情况，我们得出了以下几个重要的实验结果。
1. 倾斜角度对流态化的影响：我们发现，在容器倾斜角度较小的情况下，固体颗粒的流动呈现出一定的规律性，颗粒相对较为集中。
而当倾斜角度增大时，颗粒开始出现堆积和堵塞现象，流动性明显下降。
这表明，倾斜角度对固体流态化的发生和维持起着重要的作用。
2. 搅拌速度对流态化的影响：我们通过调节搅拌器的转速来改变固体颗粒与流体之间的相互作用力。
实验结果显示，当搅拌速度较低时，颗粒之间的相互作用力较小，颗粒流动较为顺畅。
而当搅拌速度增大时，颗粒之间的相互作用力增强，颗粒流动性下降。
这说明，搅拌速度对固体流态化的过程和特性有着重要的影响。
3. 颗粒形状对流态化的影响：我们在实验中选用了玻璃珠作为固体颗粒，因其形状规则且易于观察。
然而，我们注意到不同形状的颗粒在流动过程中表现出不同的行为。
例如，球形颗粒的流动性较好，而棱形颗粒则容易堵塞。
这提示我们，颗粒的形状对固体流态化的过程和结果也有着重要的影响。
讨论与结论：通过以上实验结果的观察和分析，我们可以得出一些关于固体流态化的重要结论。
首先，固体流态化是一个复杂的过程，受多种因素的影响。
倾斜角度、搅拌速度和颗粒形状等因素都会对流态化过程和结果产生重要影响。
固体流态化实验误差分析
固体流态化实验误差分析测量值跟真实值之间的差异叫做误差。
任何测量结果都不可能绝对准确，误差是客观存在的，但用它可以衡量我们检测结果的准确度，误差越小，则检测结果的准确度越高。
同时，通过实验误差的分析，还能对日常检测工作进行质量控制。
所以，本次我们对实验误差分析知识进行汇总，希望对大家有所帮助！|01.误差常见术语及定义|02.误差的种类、来源和消除|03.误差理论的应用一、误差常见术语及定义1.准确度准确度指检测结果与真实值之间相符合的程度。
（检测结果与真实值之间差别越小，则分析检验结果的准确度越高）。
2.精密度精密度指在重复检测中，各次检测结果之间彼此的符合程度（各次检测结果之间越接近，则说明分析检测结果的精密度越高）。
3.有效数字我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字；把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。
把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。
有效数字指，保留末一位不准确数字，其余数字均为准确数字。
有效数字的最后一位数值是可疑值。
举例1：0.2014为四位有效数字，最末一位数值4是可疑值，而不是有效数值。
举例2：1g、1.000g其所表明的量值虽然都是1，但其准确度是不同的，其分别表示为准确到整数位、准确到小数点后第三位数值。
因此有效数值不但表明了数值的大小，同时反映了测量结果的准确度。
4.重复性重复性指在相同测量条件下，对同一被测量进行连续、多次测量所得结果之间的一致性。
重复性条件包括：相同的测量程序、相同的测量者、相同的条件下，使用相同的测量仪器设备，在短时间内进行的重复性测量。
5.再现性（复现性）在改变测量条件下，同一被测量的测定结果之间的一致性。
改变条件包括：测量原理、测量方法、测量人、参考测量标准、测量地点、测量条件以及测量时间等。
注意：通常再现性好，意味着精密度高。
精密度是保证准确度的先决条件，没有良好的精密度就不可能有高的的准确度，但精密度高准确度不一定高；反之，准确度高，精密度必然好。
固体流态化实验
4 固体流态化实验4.1 实验目的(1) 掌握测定颗粒静态床层时的静床堆积密度ρb 和空隙率ε的方法； (2) 测定流体通过颗粒床层时的压降Δp m 与空塔气速u 的曲线和临界流化速u mf ; 4.2实验原理 4.2.1 固定床 1) 基本概念当流体以较低的空速u 通过颗粒床层时床层仍处于静止状态，称这种固体颗粒床层为固定床。
床层的静态特性是研究床层动态特性和规律的基础，其主要的特征有静床堆积密度ρb 和空隙率ε两个，它们的定义分别如下：1. 静床堆积密度：ρb =M/V, 它由静止床层中的固体颗粒的质量M 除以静止床层的体积V 计算而得。
ρb 数值的大小与床层中颗粒的堆积松紧程度有关，因此ρb 在流体通过颗粒床层时不是一个定值，如颗粒床层在最紧与最松两种极限状态时，ρb 就有两种数值，它们的大小在床层最紧与最松时分别测量出相应的床层高度就可以计算得到。
2. 静床空隙率ε : ε=1–(ρb /ρs ), 它是由颗粒的静床堆积密度ρb 和固体颗粒密度ρs 计算而得。
2) 固定床阶段压降Δp m 与空速u 的关系当流体通过固定床的空速较小时，床层的高度基本不变；当流体空速趋于某一临界速度时，颗粒开始松动，床层才略有膨胀。
因此，在此临界速度以前，单位高度的床层的压降(Δp m /L)与空速u 的关系可由欧根公式来表示，并把欧根公式改写成如下形式：m m m d uK d K uL p ψ-+ψ-=∆ρεεμεε322321)1()()1( (1) 式(1)中，以实验数据的空速u 为横坐标，以（Δp m /uL ）为纵坐标画图得一直线，从直线的斜率中求出欧根系数K 2，从直线的截距中计算出欧根系数K 1。
4.2.2 流化床 1) 基本概念当流体空速趋近某一临界速度u mf 时，颗粒开始松动，床层略有膨胀，床层高度有所增加；当空速继续加大，此时固体颗粒悬浮在流体中作上下、自转、摇摆等随机运动，好象沸腾的液体在翻腾，此时的颗粒床层称为流化床或沸腾床，临界速度u mf 称为起始流化速度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一：实验目的：
1）. 观察聚式和散式流化现象；
2）. 掌握流体通过颗粒床层流动特性的测量方法；
3）. 测定床层的堆积密度和空隙率；
4）. 测定流化曲线（p~u曲线）和临界流化速度。
二：基本原理：
1）固体流态化过程的基本概念
将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表观性质，这种流固接触状态称为固体流态化。
而当流体通过颗粒床层时，随着流体速度的增加，床层中颗粒由静止不动趋向于松动。
床层体积膨胀，流速继续增大至某一数值后，床层内固体颗粒上下翻滚，此状态的床层称为“流化床”。
床层高度L、床层压强降Δp对流化床表现流速u的变化关系如图（a）、（b）所示。
图中b点是固定床与流化床的分界点，也称临界点，这时的表观流速称为临界流速或称最小流化速度
以u mf表示。
流化床的L、△P对流化床表观速度u的变化关系
图1—9 流化床的L、△P对流化床表观速度u的变化关系
对于气固系统，气体和粒子密度相差大或粒子大时气体流动速度必然比较高，在这种情况下流态化是不平稳的，流体通过床层时主要是呈大气泡形态，由于这些气泡上升和破裂，床层界面波动不定，更看不到清晰的上界面，这种气固系统的流态化称为“聚式流态化”。
对于液固系统，液体和粒子密度相差不大或粒子小、液体流动速度低的情况下，各粒子的运动以相对比较一致的路程通过床层而形成比较平稳的流动，且有相当稳定的上界面，由于固体颗粒均匀地分散在液体中，通常称这种流化状态为“散式流态化”。
2）床层的静态特性
床层的静态特性是研究动态特征和规律的基础，其主要特征（如密度和床层空隙率）的定义和测法如下：
(1) 堆积密度和静床密度ρb=M/V（气固体系）可由床层中的颗粒质量和体积算出，它与
床层的堆积松紧程度有关，要求测算出最松和最紧两种极限状况下的数值。
(2)静床空隙率ε=1-（ρb/ρs）
3）床层的动态特征和规律
(1)固定床阶段
床高基本保持不变，但接近临界点时有所膨胀。
床层压降可用欧根（Ergun）公式表
示。
(1—29) 式中，右边第一项为粘性阻力，第二项为空隙收缩放大而导致的局部阻力。
欧根采用的系数=150,=1.75。
数据处理时，要求根据所测数据确定，值并和欧根系数比较，将欧根公式
改
（1—30)
以、u分别为纵、横坐标作图，从而求得，
〔2〕流化床阶段
流化床阶段的压降可由下式表示：
(1—31)
数据处理时要求将计算值绘在曲线图上对比讨论。
(3) 临界流化速度
可通过实验测定，目前有许多计算的经验公式。
当颗粒雷诺数
<5
（1—32）
式中,—颗粒平均直径
μ—流体粘度，Ns/
三：实验装置与流程:
该实验设备是由水、气两个系统组成，其流程如图所示。
两个系统有一个透明二维床。
床底部的分布板是玻璃（或铜）颗粒烧结而成的，床层内的固体颗粒是石英砂（或玻璃球）。
用空气系统作实验时，空气由风机供给，经过流量调节阀、转子流量计（或孔板流量计）、再经气体分布器进入分布板，空气流经二维床中颗粒石英砂（或玻璃球）后从床层顶部排出。
通过调节空气流量，可以进行不同流动状态下的实验测定。
设备中装有压差计指示床层压降，标尺用于测量床层高度的变化。
用水系统作实验时，用泵输送的水经水调节阀、转子流量计、再经液体分布器送至分布板，水经二维床层后从床层上部溢流至下水槽。
颗粒特性及设备参数列于表中。
固体流态化装置流
程
表1 －2装置的颗粒特性及设备参数
四：实验步骤与注意事项：
1)熟悉实验装置流程。
2)检查装置中各个开关及仪表是否处于备用状态。
3)用木棒轻敲床层,测定静床高度。
4)启动风机。
5)由小到大改变气(或液)量(注意:不要把床层内固体颗粒带出!),记录各压差计及流量计读数，注意观察床
层高度变化及临界流化状态时的现象，记录温度。
6)再由大到小改变气（或液）量，重复步骤（5），操作应平稳细致。
7)关闭电源，测量静床高度，比较两次静床高度的变化。
8)在临界流化点之前必须保证有六点以上数据，且在临界流化点附近应多测几个点。