磁場協(xié)助作用下非磁性納米顆粒的流態(tài)化.pdf

1、本實驗以非磁性納米SiO2、ZnO和TiO2為原料,首先考察他們在直徑為5 cm的圓柱型有機玻璃流化床中的流化性能,發(fā)現(xiàn)在低氣速下床層易形成活塞、溝流和大聚團,壓降波動較大,增加氣速,鼓泡加劇,床中出現(xiàn)分層和揚析現(xiàn)象,聚團尺寸大,分布較寬,固定床較高,床層膨脹較小,流化效果較差。磁場能的引入可以有效的消除節(jié)涌,減小聚團平均尺寸和整個床層的偏析,顯著改善了納米顆粒的流化質(zhì)量。
　　 實驗同時考察了流化時間,表觀氣速,磁場強度和磁性

2、粗顆粒添加量對聚團大小的影響。結(jié)果表明:給以納米顆粒一定的流化時間可以得到更穩(wěn)定的聚團,實驗中SiO2為10 min,ZnO和TiO2為5 min；較高的氣速可以導(dǎo)致較小的聚團,本文中最佳氣速為0.1132 m/s；在磁性顆粒不凝聚的情況下,較大的磁場強度和磁性粗顆粒添加量可以減小流化聚團的尺寸。
　　 根據(jù)納米顆粒聚團在磁場流化床中碰撞能、有效磁場能、剪切能和黏性能的平衡分析,建立了估算聚團大小的能量平衡模型,據(jù)此模型計算了幾

3、種黏性顆粒在磁場流化床中形成的聚團大小,計算結(jié)果與床層流化后實測的聚團大小較接近。
　　 通過對能量平衡模型的分析,得到了聚團或顆粒團聚與破碎的準(zhǔn)則。并進(jìn)一步分析了聚團團聚與破碎的可能性。在磁場流化床中,不同大小的聚團相互碰撞,是分離、破碎還是團聚,取決于黏性顆粒的物性(如顆粒密度、黏性、大小等)、操作條件(如表觀氣速),磁場強度和磁性顆粒添加量。實驗與理論分析均表明,高表觀氣速,低顆粒黏性,大的磁場強度和磁性顆粒添加量對黏性顆