导读:本文包含了流态化床反应器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:反应器,流化床,层析,快速,生物,涡旋,流体力学。
流态化床反应器论文文献综述
方乐[1]（2019）在《多仓室流化床生物质热裂解反应器的流态化特性研究》一文中研究指出生物质热裂解技术是通过生物质能源制取生物油的主要途径,关键环节是热裂解反应器的设计,故开发更加优异的反应器结构对生物质能源的有效利用具有重要意义。本文在流化床反应器的基础上,设计了一种内部设有开口和导流板的多仓室流化床生物质热裂解反应器。数值模拟中使用软件FLUENT 16.0对冷态条件下反应器内的气固两相流动进行非稳态计算,研究了反应器的运行效果和流态化特性。多相流模型选用欧拉双流体模型,湍流模型采用标准k-?模型,气固相间交换系数选用Syamlal-O'Brien模型。使用有限体积法对控制方程进行离散,选择基于压力的分离式求解器。动量、湍流动能和湍动耗散率采用MUSCL格式,体积分数采用QUICK格式。采用PC-SIMPLE算法对相间压力和速度耦合。(1)研究了进料速度对物料输送时长的影响,结果表明:进料速度为0.04 kg/s时反应器内的物料输送时长约30 s,能够保证颗粒充分裂解;(2)研究了开口尺寸对物料输送时长、密相床高度变化规律的影响,结果表明:开口尺寸为5 cm时,物料输送顺畅快速,各室床高基本稳定在0.2 m的高度;(3)研究了导流板仰角对物料输送时长、内部流场的影响,结果表明:导流板对开口处的颗粒有明显引流作用,仰角为45°时最有利于颗粒依序单向流动;(4)研究了粒径和气速条件对颗粒流态化特性、物料输送时长、密相床高度变化规律的影响,结果表明:粒径为300μm、气速为0.3 m/s时流化质量最好,反应器运行最稳定。模拟优化后确定了反应器的最佳进料浓度约为4.4 kg/m~3,开口尺寸为仓室高度(30 cm)的1/6,导流板仰角为45°,最优物性和操作条件为颗粒粒径300μm、流化气速0.3 m/s。冷态实验中设计了反应器并搭建系统,固相选取木屑颗粒,气相选用空气。(1)对比模拟与实验中反应器第叁仓室不同高度位置的压力数据发现:在不同粒径和气速条件下,两者数据均吻合较好。在15 cm(开口的下边缘)以下的位置,两者误差在10%以内;(2)对比模拟与实验中反应器内的床高变化规律发现:两者趋势基本一致,数值误差在15%以内。实验中床高的最终稳定值约为23 cm(模拟值为20 cm);(3)设计颗粒分布实验,利用叁组粒径范围的物料来近似代替叁种不同停留时间的颗粒。结果表明:连续进料时约50%的颗粒可以进入预期对应的仓室。实验验证了模拟的正确性和反应器结构设计的合理性。综合模拟与实验的研究结果表明:多仓室流化床反应器在保证裂解气及时移出反应器减少二次裂解的同时,确保固体颗粒有足够的停留时间充分裂解。该反应器可以实现连续化生产,通过改变进料速度可控制物料的平均停留时间。多仓室设计可以达到物料逐级输送的运行效果,把颗粒裂解过程人为地分为若干阶段,可明显改善物料停留时间分布,抑制颗粒返混现象。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-06-09）
彭词[2]（2017）在《甲醇制芳烃流态化反应器设计与数值模拟》一文中研究指出甲醇制芳烃技术的发展推动了反应器的研发需求,依据反应高放热、催化剂易失活的特性,本文设计搭建了冷态循环湍动流化床装置,并对该装置的气体预分布室、分布板进行了设计优化。针对循环湍动流化床径向分布不均的问题,采用了分形理论设计了布气装置,并利用3D打印技术制作了分形气体分布装置,解决了困扰分形结构制作的瓶颈,通过冷模实验和数值模拟研究了分形分布器对循环湍动流化床的影响。在冷模实验中采用开发的电容层析成像系统(ECT),测量了安装有不同布气装置的流化段中颗粒在不同风速、床层高度、轴向位置等情况下的径向分布。实验结果显示加入分形布气装置使得颗粒径向上分布更加均一;同样床高及操作条件下,两层布气方式得到的颗粒浓度较高,但是在径向颗粒分布上没有一层布气装置效果好;一层布气装置得到的径向上颗粒分布较为均一,但是颗粒浓度较稀。在数值模拟方面,首先使用CFD软件,基于欧拉-欧拉双流体模型,采用修改的曳力模型对流化床进行了模拟,相比传统曳力模型,通过模拟结果和实验对比,修改的曳力模型能对气固两相的分布进行更加合理的预测,有助于未来分形布气装置在大规模装置的优化设计。同时在数值模拟方面,为了更清晰和准确显示流体相和颗粒相之间相互作用后得到的流场信息,运用了CFD-DEM对湍动流化床进行了尝试性模拟,显示该方法将颗粒、流体的作用相互耦合在一起计算的模拟方法能将湍动流化床特性更加清晰明了的显示出来,可以得到比较好的效果。(本文来源于《上海大学》期刊2017-03-01）
张恺[3]（2014）在《上流式厌氧污泥床反应器流态模拟研究》一文中研究指出当前水体污染状况十分严峻。废水厌氧生物处理是把废水处理和能源回收利用相结合的一种低成本废水处理技术,厌氧反应器是厌氧生物处理的核心载体。人们对厌氧反应器的应用已有百余年历史,先后开发出了第一代厌氧反应器、第二代厌氧反应器、第叁代厌氧反应器。厌氧反应器的每一次升级换代,都是提高污泥浓度、增强泥水接触、优化微生物环境,其实质均与改善反应器流态相关。UASB反应器是第二代厌氧反应器的典型代表,应用最为广泛,很多第叁代厌氧反应器均是在其基础上改进而来。因而论文针对UASB反应器流态的研究,具有重要的理论指导意义和工程应用价值。论文通过计算流体力学(CFD)商用Fluent软件,分别在液体单相流情况下,运用RNG k-ε湍流模型,对UASB全反应器内流场进行了数值模拟,分析了布水方式和水力停留时间对反应器流态的影响；在气、液、固叁相流情况下,运用欧拉-欧拉多相流模型,对UASB反应器反应区进行了数值模拟,通过分析速度场分布和气、固相体积分率,研究了叁相流动时反应区内的流态状况。获得如下主要结论：①随着布水点数的增多,紊流程度降低,水力死区减小,液体流动趋于平推流；液体单相流均匀布水时,HRT对流态影响不大；②气液固叁相流动时,若水流上升流速适中,颗粒污泥之间的相互扰动和轴向脉动较小,但与较低上升流速相比,液体的混合和紊动程度较好,与较高上升流速相比,液体的混合和紊动程度又较差,此时流态介于平推流和混合流之间；③气液固叁相系统存在一定的非均匀性,其中伴随着污泥簇团的形成与溃散；而泥团的形成,涉及到气固、固固和固壁之间的相互作用,是一个非常复杂的过程；生物气体气泡的产生、释放,以及气泡大小的变化,都是影响反应器中污泥循环与泥团形成的关键因素。最后,提出了反应区气液固叁相模型的适用范围和局限性,并为后续研究提供了建议和拓展方向。(本文来源于《东华大学》期刊2014-05-01）
焦叶凡[4]（2013）在《基于新型流态化反应器催化脱除烟气中NO实验研究》一文中研究指出氮氧化物(NOx)是我国主要的大气污染物之一，以燃煤电站为主的固定源排放是大气中氮氧化物形成的最重要来源。NOx不仅能够引起酸雨、光化学烟雾和臭氧层破坏等多种环境问题，而且还严重的危害着人体健康和地球的生态环境。以NH_3作为还原剂的选择性催化还原法(SCR)是目前工程应用最多的燃煤电厂烟气脱硝技术，而SCR脱硝催化剂的制备是该技术的核心。低温NH_3-SCR技术可将SCR反应器布置于除尘脱硫之后，避免烟尘和SO_2的毒害作用，且该技术具有实用性强、高效和易于推广等优点。因此，研制开发低温高效、性能稳定的SCR低温催化剂成为该技术研究领域当前研究的热点。选择合适的低温催化剂是SCR法中最关键的部分，MnO_x中含有大量的晶格氧，有利于氧化还原反应的进行。Mn被认为具有非常突出的低温催化特性，并且诸多研究结果表明复合型的催化剂比任何一种单一组分的效果都好。在实际应用中，为了提高MnO_x催化剂的脱硝活性，往往将其负载于其他金属氧化物表面，形成MnO_x/TiO_2、MnO_x/Al_2O_3等。因此，研究开发一种高性能的Mn系催化剂具有重要意义。本文首先针对低温Mn系催化剂载体的制备条件进行优化。采用溶胶-凝胶法制备MnO_x/γ-Al_2O_3和MnO_x/TiO_2，通过催化剂表征和脱硝实验筛选出适合负载MnO_x的催化剂载体。分析测试表征结果发现，MnO_x/γ-Al_2O_3和MnO_x/TiO_2催化剂的物化特性各有优势，但脱硝实验也进一步证明低温条件下TiO_2更适合作为MnO_x催化剂的载体。其次，根据实验设定，制备叁组Mn系催化剂，分别用于考察MnO_x活性成分的负载量(Mn/Ti=0.2、0.3、0.4、0.5)、焙烧温度(450℃、500℃、550℃、600℃)、添加不同助剂(Ce、Cu、Fe、Ni)等制备条件对MnO_x/TiO_2催化剂表面性能和脱硝活性的影响。结果表明：在整个反应温度区间中，当Mn/Ti比为0.4时，催化剂的表面性能及脱硝效率均最佳；500℃为Mn系催化剂最佳的焙烧温度；在助剂掺杂过的催化剂中，MnO_x-Ce/TiO_2催化剂表现尤为突出，因此过渡金属掺杂的Mn系列复合氧化物具有广阔的研究前景。最后，结合自制的新型流态化反应器进行脱硝实验，并对不同的工况条件进行筛选，同时对流态化反应器的反应动力模型进行初步研究。实验设定不同操作温度、操作流量和O_2浓度等条件下进行催化剂脱硝效率评价实验，其结果将对催化剂SCR反应条件进行进一步的优化。首先，Mn系催化剂有着良好的低温活性，当反应温度达到180℃时，可以发现催化剂的活性渐渐达到最佳状态；模拟烟气入口处气体流量越小，催化剂对NO的转化率越大。气体总流量为800ml/min时，催化剂的脱硝效率能达到93.8％。在O_2浓度低于800ppm时，O_2对催化剂的脱硝活性有显着影响；但当O_2浓度高于800ppm后，O_2浓度的影响可以忽略。(本文来源于《河南科技大学》期刊2013-05-01）
朱丽,汤培平,刘宏宇,林国栋,王文宾[5]（2012）在《半连续碳纳米管反应器中试开发及流态化模拟》一文中研究指出在间歇过程的碳纳米管制备实验基础上结合经验公式,开发设计了制备碳纳米管的半连续中试流化床反应器,结果表明:催化剂100 g、反应温度650℃时,甲烷平均转化率23.2%,碳纳米管产率为177.5 g/h,操作周期为间歇反应器的1/3,反应器可较好地实现碳纳米管制备功能。用计算流体力学方法对此反应器内的气固两相流化行为进行数值模拟,得到在工况条件下,最佳的催化剂用量为100 g、操作气速为0.15 m/s等工艺参数。(本文来源于《化工进展》期刊2012年02期）
司慧,王霄[6]（2011）在《移动式生物质快速热解反应器的设计及流态化模拟》一文中研究指出快速热裂解是最有发展潜力的生物质能源转化技术之一。移动式快速热裂解设备以移动工厂化的作业方式将分散的生物质就地转化为高品质生物油,大大减少了原料的运输成本。本文对移动液化装置的关键设备——反应器进行了结构设计,将燃烧室与反应器合为一体,二者之间的环形区域形成反应器的工作区;并采用Fluent6.2软件分别对传统和所设计的反应器进行了流态化模拟。结果表明,冷态条件下,两种反应器的流态化效果非常接近,新型反应器完全能够满足工作要求。而与传统反应器相比,新型反应器具有热效率高、结构紧凑、操作简便等特点,适用于移动作业。(本文来源于《科技导报》期刊2011年33期）
何明明[7]（2010）在《阵列式生物质快速热解反应器设计及其流态化模拟》一文中研究指出本研究围绕着阵列式生物质快速热解反应器设计及其流态化模拟进行。首先设计了一套年处理量为1000吨的阵列式生物质快速热解反应器,运用流化床的知识,结合设计反应参数计算出临界流化速度、带出速度、操作速度,计算了膨胀率结合操作速度进而确定反应器反应管高度,确定了其反应管内的体积和布风板的结构；重点计算了阵列式生物质快速热解反应器的传热,通过对反应管壁面传热量的计算选择了合适的加热方式,从反应器出来的高温烟气与流化气换热,实现能量的循环高效利用,最后分别计算生物质快速热解所需要的总热量与给予生物质快速热量,比较它们的大小,经过能量核算,其校正偏差为3.72%,符合设计要求。模拟了设计的阵列式生物质快速热解反应器的反应管进行冷、热态流态化模拟,考察了其内部床料的流化特性。其次对设计的阵列式生物质快速热解反应器的反应管进行冷、热态流态化模拟,通过实验验证表明：模拟结果与实验测试结果吻合良好,偏差在10%以内,可较为真实地反映复杂的气固流体动力学特性；对冷态模拟结果直观的揭示了阵列式生物质快速热解反应器的反应管内气泡的形成、发展、破碎和射流的形成、发展、消失直到床内气固流动过渡到稳态的变化规律；根据反应器内的固相流线图、固相瞬时速度矢量图进行表征流化床反应器流化质量；得到了阵列式生物质快速热解反应器的反应管在温度550℃,静床高为150mm时的临界流化速度。本文主要创新点如下：提出了一种生物质快速热解反应器工程化的放大模式,首次提出阵列式生物质快速热解反应器,在不增加生物质快速热解反应器尺寸的前提下,通过增加生物质快速热解反应器数量的方法进行放大。首次从工程化角度设计,同时提出炉气一体,可以有效利用快速热解产物不可冷凝气体。从反应器出来的烟气与流化气换热后又对生物质进行干燥,换热与干燥有机结合,实现尽可能最大化的热回收,有效利用能量。(本文来源于《北京林业大学》期刊2010-05-01）
王凯军,方皓[8]（2008）在《大型高效厌氧悬浮床反应器流态模型研究》一文中研究指出结合大型高效厌氧悬浮床反应器(275 m3)的运行,在容积负荷10~40 kg COD/(m3.d)的较宽范围,有计划进行了系列流态实验。通过示踪数学模型模拟研究表明,采用组合流态模型描述生产性规模厌氧反应器的流态是适合的,结果优于级串和扩散模型。结合反应器的运行探讨了负荷、上升流速和气体负荷等因素对短流率、死区比例和膨胀率等悬浮床反应器的特性参数的影响,获得了确定的结论,可以指导厌氧悬浮床反应器的设计、结构优化和设备开发。(本文来源于《环境工程学报》期刊2008年06期）
王凯军,方浩[9]（2007）在《厌氧悬浮颗粒污泥床反应器流态和运行状态相关关系研究》一文中研究指出第叁代高效厌氧反应器是在第二代反应器基础上,主要对水力流态进行较大改进而产生的新型反应器,该类型反应器不仅具有第二代反应器生物量高的特点,同时又具有良好的水力混合特性,大大提高了反应器的处理效率。本文选择厌氧悬浮床反应器作为研究对象,考察了反应器在运行过程中运行状态与流态之间的关系,建立高效厌氧反应器水力流态模型,利用水力学流态模型的测定结果,讨论不同条件下反应器的短流、死区和膨胀率等影响。(本文来源于《中国沼气》期刊2007年06期）
毛彦贞,仲兆平[10]（2006）在《湿法烟气脱硫鼓泡流态化反应器流场的数值模拟研究》一文中研究指出采用Fluent软件对鼓泡流态化反应器内气液两相流的流场进行了数值模拟,分别计算了叁种不同工况下的流场分布状况。模拟结果表明:增大气体喷射速度和喷射管的插入深度都可以使气液两相混合更加充分,流场内较易形成涡旋结构,达到稳定流场的时间也比较短。(本文来源于《能源研究与利用》期刊2006年06期）
流态化床反应器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
甲醇制芳烃技术的发展推动了反应器的研发需求,依据反应高放热、催化剂易失活的特性,本文设计搭建了冷态循环湍动流化床装置,并对该装置的气体预分布室、分布板进行了设计优化。针对循环湍动流化床径向分布不均的问题,采用了分形理论设计了布气装置,并利用3D打印技术制作了分形气体分布装置,解决了困扰分形结构制作的瓶颈,通过冷模实验和数值模拟研究了分形分布器对循环湍动流化床的影响。在冷模实验中采用开发的电容层析成像系统(ECT),测量了安装有不同布气装置的流化段中颗粒在不同风速、床层高度、轴向位置等情况下的径向分布。实验结果显示加入分形布气装置使得颗粒径向上分布更加均一;同样床高及操作条件下,两层布气方式得到的颗粒浓度较高,但是在径向颗粒分布上没有一层布气装置效果好;一层布气装置得到的径向上颗粒分布较为均一,但是颗粒浓度较稀。在数值模拟方面,首先使用CFD软件,基于欧拉-欧拉双流体模型,采用修改的曳力模型对流化床进行了模拟,相比传统曳力模型,通过模拟结果和实验对比,修改的曳力模型能对气固两相的分布进行更加合理的预测,有助于未来分形布气装置在大规模装置的优化设计。同时在数值模拟方面,为了更清晰和准确显示流体相和颗粒相之间相互作用后得到的流场信息,运用了CFD-DEM对湍动流化床进行了尝试性模拟,显示该方法将颗粒、流体的作用相互耦合在一起计算的模拟方法能将湍动流化床特性更加清晰明了的显示出来,可以得到比较好的效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
流态化床反应器论文参考文献
[1].方乐.多仓室流化床生物质热裂解反应器的流态化特性研究[D].青岛科技大学.2019
[2].彭词.甲醇制芳烃流态化反应器设计与数值模拟[D].上海大学.2017
[3].张恺.上流式厌氧污泥床反应器流态模拟研究[D].东华大学.2014
[4].焦叶凡.基于新型流态化反应器催化脱除烟气中NO实验研究[D].河南科技大学.2013
[5].朱丽,汤培平,刘宏宇,林国栋,王文宾.半连续碳纳米管反应器中试开发及流态化模拟[J].化工进展.2012
[6].司慧,王霄.移动式生物质快速热解反应器的设计及流态化模拟[J].科技导报.2011
[7].何明明.阵列式生物质快速热解反应器设计及其流态化模拟[D].北京林业大学.2010
[8].王凯军,方皓.大型高效厌氧悬浮床反应器流态模型研究[J].环境工程学报.2008
[9].王凯军,方浩.厌氧悬浮颗粒污泥床反应器流态和运行状态相关关系研究[J].中国沼气.2007
[10].毛彦贞,仲兆平.湿法烟气脱硫鼓泡流态化反应器流场的数值模拟研究[J].能源研究与利用.2006
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