qy球友会(千亿)揭示出磁场流化床反应器的流型转变规律
根据磁场和操作气速施加的顺序不同,磁场流化床有“先加磁场”和“后加磁场”这两种操作模式。为了揭示这两种操作模式下的流型及转变规律,qy球友会(千亿)多相反应工程研究组召开了详细的研究工作。顺利获得绘制操作相图清晰地揭示了混合物料磁场流化床在两种操作模式下的流型转变规律,如图1a和1b所示。同时研究发现:在两种操作模式下,磁场流化床的流型转变存在较大差异;在大多数操作区域内(图1c中I、III和IV),磁场流化床反应器的状态仅取决于操作气速和磁场强度的大小,与操作模式无关;但在操作区域II内,磁场流化床的流动状态不仅与操作气速和磁场强度的大小相关,还与操作模式密切相关,在“先加磁场”操作模式下,混合物料磁场流化床会形成磁稳定流型(如图1d所示),而在“后加磁场”操作模式下,混合物料磁场流化床中会发生两种颗粒完全分级(如图1e所示)。进一步的研究表明,存在上述差异是因为磁稳定状态是一种亚稳定平衡状态,只能在“先加磁场”操作模式下存在,无法顺利获得“后加磁场”得到。处于磁稳定流型的磁场流化床兼具了鼓泡流化床反应器(压降低)和固定床反应器(单程转化率高)的优点,特别适用于处理各种气固接触传质体系。本项研究明确了如何获取磁稳定流型及其操作范围,对磁场流化床的稳定操作具有极为重要的指导意义。
图1 混合物料磁场流化床的流型转变规律
上述研究工作发表在化学工程领域重要国际期刊Chemical Engineering Journal (2019, 360: 686-700)上。该工作得到李洪钟院士的指导和国家自然科学基金(21808232)的资助(文/图 朱全红)。
文章链接:http://doi.org/10.1016/j.cej.2018.12.053
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