流態(tài)化技術(shù)在化工過程中的應(yīng)用
本書匯集了研究團隊二十余年來在氣固流化床反應(yīng)器基礎(chǔ)研究和工程放大方面的研究成果，介紹了流態(tài)化基本原理、剖析了催化裂化過程氣體分布器和工業(yè)流化床反應(yīng)器流動問題，介紹了吡啶堿合成過程的特點、耦合流化床反應(yīng)器內(nèi)的多相流動、小型熱態(tài)反應(yīng)器中的流動傳遞與反應(yīng)、工業(yè)側(cè)線和工業(yè)反應(yīng)器中的質(zhì)量平衡、壓力平衡和熱量平衡以及反應(yīng)性能。
此外，本書還詳細介紹了新型耦合流化床反應(yīng)器開發(fā)過程中的研究成果，包括半焦合成二硫化碳的熱力學(xué)分析和反應(yīng)動力學(xué)分析、大型冷態(tài)流體力學(xué)實驗結(jié)果、工業(yè)耦合流化床反應(yīng)器的設(shè)計要點、開工時流動與溫度的控制手段，以及工業(yè)裝置正常運行時的操作數(shù)據(jù)與分析。
可供化工和石油化工等領(lǐng)域科技人員、工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員閱讀，也可供高等院�；瘜W(xué)工程與工藝、過程裝備與控制工程、石油化工等相關(guān)專業(yè)本科生、研究生學(xué)習(xí)參考。
劉夢溪，男，博士，中國石油大學(xué)（北京）教授，博士生導(dǎo)師，中國顆粒學(xué)會青年理事。主要研究方向為多相流反應(yīng)器開發(fā)、流態(tài)化、多相流動與傳遞。近年來主持國家自然基金2項、中石油中青年基金1項、中石油重大專項子課題1項、獲發(fā)明專利授權(quán)11項；在國內(nèi)外發(fā)表論文37篇（其中SCI 收錄7余篇、EI 收錄19篇，核心期刊30篇）。
盧春喜，男，博士，中國石油大學(xué)（北京）二級教授，博士生導(dǎo)師，國家重點基礎(chǔ)研究“973”項目首席科學(xué)家，北京市教學(xué)名師，北京市教學(xué)團隊負責(zé)人，享受國務(wù)院政府特殊津貼。中國顆粒學(xué)會副理事長，中國化工學(xué)會化工過程強化專業(yè)委員會副主任委員，中國顆粒學(xué)會流態(tài)化專業(yè)委員會副主任。
第1章流態(tài)化基本原理 001
1.1流態(tài)化顆粒 001
1.1.1顆粒的分類 002
1.1.2有關(guān)顆粒的一些概念 005
1.2流化床的形成與流化相圖 010
1.2.1壓降與流速的關(guān)系 011
1.2.2流化床實際與理想狀態(tài)的差異 013
1.2.3低速氣固流化床的床型 014
1.2.4流化相圖 016
1.2.5umf、umb、ut、uc、ufp的確定 019
1.3催化裂化催化劑床膨脹 037
1.3.1床膨脹高度歷史回顧 037
1.3.2密相床高的確定 039
1.4夾帶、揚析和輸送分離高度 041
1.4.1顆粒的夾帶 041
1.4.2顆粒的揚析 049
1.4.3輸送分離高度 055
1.5工程放大中必須解決的問題 064
參考文獻 066
第2章工業(yè)流化床的氣體分布器 069
2.1工業(yè)氣體分布器簡介 069
2.1.1氣體分布器的作用及要求 069
2.1.2氣體分布器的結(jié)構(gòu)形式 070
2.1.3樹枝狀分布器 072
2.2樹枝狀氣體分布器的流場 082
2.2.1樹枝狀氣體分布器內(nèi)的氣相流場 082
2.2.2樹枝狀氣體分布器外的兩相流場 094
參考文獻 113
第3章工業(yè)流化床反應(yīng)器流動問題的剖析 115
3.1裝置介紹 115
3.2數(shù)值模擬方法 118
3.2.1氣相流場的數(shù)值模擬方法 118
3.2.2氣固兩相流場的數(shù)值模型 121
3.3待生劑分配器的影響 126
3.4外取熱分配器的影響 127
3.5主風(fēng)分布器的影響 131
3.6優(yōu)化方案及性能預(yù)測 142
3.6.1優(yōu)化方案的確定 142
3.6.2方案一性能預(yù)測 143
3.6.3方案二性能預(yù)測 144
第4章吡啶堿合成過程簡介 168
4.1吡啶堿合成工藝簡介 168
4.1.1吡啶堿的生產(chǎn)工藝 168
4.1.2醛氨法生產(chǎn)吡啶堿 170
4.2工業(yè)吡啶堿合成裝置目前存在的問題及解決方案 175
4.2.1分布器結(jié)焦現(xiàn)象的分析 175
4.2.2新型耦合流化床反應(yīng)器 177
參考文獻 179
第5章吡啶堿合成耦合反應(yīng)器內(nèi)的多相流動 181
5.1氣固兩相在預(yù)提升進料段內(nèi)的流動特性 182
5.1.1軸向流動特性 182
5.1.2典型截面的流體力學(xué)特性 184
5.2噴嘴射流流動行為 190
5.2.1示蹤氣體的濃度分布 190
5.2.2射流擴散長度 191
5.2.3氣相返混特性 196
參考文獻 201
第6章吡啶堿合成耦合反應(yīng)器內(nèi)的流動、傳遞與反應(yīng) 202
6.1裝置簡介和實驗方法 202
6.2實驗結(jié)果及分析 205
6.3流動-反應(yīng)模型的建立 208
6.3.1流動模型的選擇 208
6.3.2流動-反應(yīng)模型的建立 210
6.4模型預(yù)測分析 212
參考文獻 216
第7章新型耦合流化床反應(yīng)器的工業(yè)化 218
7.1新型耦合流化床反應(yīng)器的工業(yè)化實驗 218
7.1.1裝置簡介 218
7.1.2實驗結(jié)果分析 223
7.2全反應(yīng)器模型 226
7.2.1耦合反應(yīng)器的流動模型 227
7.2.2耦合反應(yīng)器的反應(yīng)器模型 238
7.2.3模型預(yù)測結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)的對比 244
7.3新型耦合流化床反應(yīng)器的工業(yè)運行數(shù)據(jù)分析 247
參考文獻 260
第8章二硫化碳合成過程簡介 263
8.1二硫化碳合成工藝簡介 263
8.1.1木炭法 263
8.1.2半焦法 264
8.1.3天然氣法 265
8.1.4丙烯法 268
8.1.5其他工藝 268
8.1.6半焦法合成二硫化碳循環(huán)流化床工藝 268
8.2半焦制二硫化碳的反應(yīng) 270
8.2.1半焦制二硫化碳的反應(yīng)熱力學(xué) 270
8.2.2半焦制二硫化碳固定床反應(yīng)研究 278
參考文獻 286
第9章耦合反應(yīng)器內(nèi)的兩相流動行為 287
9.1實驗裝置與測量方法 287
9.2燃燒器內(nèi)的流體力學(xué)行為 290
9.2.1燃燒器內(nèi)半焦床層的密度分布 290
9.2.2燃燒器內(nèi)的夾帶速率 294
9.3半焦提升管內(nèi)的流體力學(xué)行為 296
9.3.1實驗現(xiàn)象 297
9.3.2提升管內(nèi)床層密度的分布 298
9.4半焦在循環(huán)管線中的流動 302
9.4.1主要松動點對顆粒循環(huán)的影響 303
9.4.2一般松動點對顆粒循環(huán)的影響 306
9.5氧化鋁小球的流體力學(xué)行為 307
9.5.1基本實驗現(xiàn)象 308
9.5.2氧化鋁小球在流化床中的流動行為 312
9.5.3氧化鋁小球在提升管中的流動行為 314
9.6半焦和氧化鋁小球混合顆粒的流體力學(xué)行為 315
9.6.1基本實驗現(xiàn)象 315
9.6.2混合顆粒在流化床內(nèi)的流體力學(xué)行為 316
9.6.3混合顆粒在提升管內(nèi)的流體力學(xué)行為 319
第10章二硫化碳耦合反應(yīng)器的工業(yè)化 322
10.1半焦制二硫化碳循環(huán)流化床工藝的設(shè)計結(jié)果 322
10.1.1反應(yīng)-燃燒系統(tǒng)簡介 323
10.1.2循環(huán)流化床工藝的開工要點 327
10.1.3循環(huán)流化床的操作條件 340
10.2循環(huán)流化床工業(yè)裝置工藝條件的優(yōu)化 343
10.2.1操作條件對反應(yīng)產(chǎn)率和產(chǎn)品分布的影響 343
10.2.2循環(huán)半焦夾帶氣體對產(chǎn)品收率和分布的影響 347
10.3工業(yè)裝置燃燒器內(nèi)半焦流動規(guī)律的研究 359
參考文獻 366
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