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1　气固系统的性状1

1.1　气固接触过程与装备1

1.1.1 气固接触过程与气固反应装备1

目录1

1.1.2　流化床与流化技术3

1.2　固体颗粒的性质8

1.2.1　颗粒粒度及其分布8

1.2.2　颗粒的形状及其表示方法14

1.2.3　颗粒体的流动性16

1.2.4　颗粒的粘附性17

1.3 床层性状17

1.3.1 静态特性—床层的结构特征17

1.3.2　动态特征—床层的操作特性19

符号汇总表25

2　气固系统的流动28

2.1.1 流函数与势函数29

2.1　气体流动的类型和流场测定29

2.1.2　各类简单流型的表达式31

2.1.3 平面势流的叠加原理33

2.1.4 绕柱流动34

2.1.5　绕球流动37

2.1.6 旋转流动41

2.1.7　喷射流动46

2.2 颗粒的流动模型与停留时间分布55

2.2.1　颗粒在容器中的停留时间分布55

2.2.2　典型的几种流动模型60

2.2.3 停留时间分布曲线的应用65

2.3　稀相悬浮体中气固流动模型67

2.3.1 单颗粒在水平气流中的运动67

2.3.2　单颗粒在垂直气流中的运动71

2.3.3　单颗粒在回旋气流中运动73

2.3.4 稀相悬浮体中颗粒群的运动77

2.4　密相流化床中气固流动模型80

2.4.1　基本观点80

2.4.2　气泡相模型81

2.4.3　乳化相模型86

2.5 固定床中的气固两相流动89

2.5.1　Ergun方程及其推导89

2.5.2　Ergun方程的讨论90

2.6　喷腾床中的气固两相流动94

2.6.1　喷腾床的形成94

2.6.2　最低喷腾速度95

2.6.3　喷腾床中气体的流动96

2.6.4　D.Von.Velzen的新概念96

2.6.5　喷腾床中固体的运动99

符号汇总表102

3.1.1 单颗粒与静止介质间的传热107

3.1　单颗粒与流体间的传热107

3　气固系统的传热107

3.1.2　单颗粒在流动介质中气固换热109

3.2　稀相悬浮体中颗粒群与气体间的换热112

3.2.1 颗粒群在气流中逆向沉落时的气固换热112

3.2.2 颗粒群随气流同向运动时的气固换热114

3.3　流化床中气固相间的传热122

3.3.1 实验方法和条件122

3.3.2 流化床气固换热的关联式125

3.3.3 鼓泡床模型给出的气固换热关联式129

3.3.4 流化床与悬浮床中气固换热的类比130

3.4 固定床中气固相之间的传热131

3.4.1 当固定床中颗粒内部热阻可以不计时的气固传热131

3.4.2 当颗粒内部热阻需要考虑时的气固传热132

3.4.3 固定床中气固换热关联式133

3.5　喷腾床中的气固相间的传热133

3.5.2　喷腾床中气固间换热关联式134

3.5.1　喷腾床中温度分布134

3.6　床层与壁面之间的传热135

3.6.1 各类床层与壁面间换热系数数量级的比较135

3.6.2 影响壁面换热系数hw的因素及因次分析136

3.6.4　各类床层计算hw的关联式137

符号汇总表142

4　气固两相间的传质与反应145

4.1　单颗粒气固反应的基本原理145

4.1.1 总的反应过程可以分解为如下几个阶段146

4.1.2　单颗粒与流动气体间的传质146

4.1.3 气体在固体中的孔扩散151

4.1.4　吸附与化学反应153

4.1.5 多孔固体内部的导热156

4.1.6 气固反应中结构的变化156

4.2.1 无孔颗粒的收缩模型158

4.2　无孔固体的反应158

4.2.2 未反应核收缩模型163

4.3　多孔固体的反应167

4.3.1 多孔固体完全气化反应167

4.3.2 总体尺寸不变的多孔固体反应174

4.3.3 多孔固体与无孔固体解的比较和相似性177

4.3.4 考虑外部传质的影响178

4.4　多颗粒系统的气固反应179

4.4.1 固定床中的气固反应180

4.4.2　流化床中的气固反应183

符号汇总表184

5　气固反应器187

5.1　概述187

5.1.2 气固反应器的分类188

5.2　固定床与移动床式反应器188

5.1.1 气固反应器的特点188

5.2.1 水泥机械化立窑189

5.2.2　链式燃烧炉195

5.3　广义流化床反应器197

5.3.1 流化床反应器的特点197

5.3.2　广义流化床反应器的分类198

5.3.3　水泥生料粉煅烧系统的简介198

5.3.4 喷腾式反应器——FLS型分解炉199

5.3.5 旋流床式反应器——RSP（Reinforced Suspansion Precalciner）分解炉201

5.3.6 流化床式反应器MFC（Mitsubishi Fluidized Calciner）分解炉202

5.3.7 悬浮湍动床式反应器Pyroclon分解炉203

5.3.8　复合式分解炉204

5.3.9 综合评述208

5.4 回转式反应器——回转窑209

5.4.1 回转窑的流程与结构209

5.4.2 回转窑的发展和变化209

5.4.3 回转窑内气固两相的运动209

5.4.4 回转窑内气固传热211

5.4.5 回转窑内气固反应212

5.5　气固反应器的理论研究与数学模拟215

5.5.1 旋风式气-固反应器理论研究与数学模型215

5.5.2 旋风式气固反应器及其系统热效率的理论研究与模型223

5.5.3 高温热反应器——回转窑内传热过程研究及数学模型238

5.5.4 回转窑内喷煤燃烧器的旋转射流流场的数值模拟研究246

5.5.5　预热器系统组合性能参数分布的研究250

5.5.6 预热器系统实际过程的反求及分析比较253

5.6.1 气-固反应器开发研究的内容与步骤259

5.6.2　预热器技术的开发与研究259

5.6　气-固反应器的开发研究与工程设计259

5.6.3 流化床式分解炉的开发设计及应用265

5.6.4 CFG磷石膏分解炉的开发研究275

5.6.5　流化床水泥熟料烧结系统的开发280

5.6.6 新型工艺设备的开发设计及所面临的几个问题282

符号汇总表283

参考文献286

3.6.3　床层与壁面间的传热机理1356