如题所述
希望不要让我3.5个小时的努力付之东流！篇名：液-固提升管的计算机层析摄影和微粒示踪研究作者：Shantanu Roy, Jinwen Chen, Sailesh B. Kumar, M. H. Al-Dahhan,* 和M. P. Dudukovic [* 表示通讯作者的意思]。单位：密苏里州圣路易斯市华盛顿洲立大液逗学化学工程系化消陪学反应工程实验室（63130）摘要：液-固循环流化床在各种工业过程中均是一种有潜在价值的反应装置，如炼油和精细化学品、石化产品及食品的合成。这些过程中，迅速失活的固体催化剂需要在基本反应完成后再生，并在提升管的固体中再循环。本研究表明，计算机辅助放射微粒示踪技术(CARPT)可用于构建提升管中固体流速模型和供试流体流速下的固体回流。?-射线计算机层析摄影(CT) 表明，在分馏柱中部固体浓度稍高。这和气-固提升管反应器的情景相反，后者的固体浓度在柱壁上更高。前言液-固循环流化床在精细化学品、石化产品合成及炼油等各种工业过程中作为一种备选反应装置迅速得到推广(Liang等, 1995)。该过程在液相反应物（典型高压、低温下的烃）(Thomas, 1970)和可快速灭活的固相催化剂(Corma和Martinez, 1993)存在的反应器中完成。基本反应在高液/固流速比的垂直提升管柱中完成(在提升管中固体变成可被液体运载的液化状态）。失活催化剂在通过连续内环流中的循环固体和基本反应偶联的独立处理过程中再生。此类连续流动的液固系统的设计和组装需要每相中的流动模型以及相含率分配方面的知识。本工作的目的是通过实验研究实验室级循环液固系统流动模型的提升管中固相的流速和含率分布问题。实验实验室级液-固循环流化床的装备图纸如图1所示。提升管是一根直径6英寸、高7英尺的有机玻璃柱。提升管中的自来水带动直径2.5毫米的玻璃微珠流动，并通过柱塞和喷射器回流进入系统。用喷射器(已把固体流速预标定为水流速函数)控制液流法来维持提升管中的固体物料流。全部固/液流速比可通过柱底部分配盘来调控。用内环流中的泵和储水罐中的循环水来维持气馏柱和喷射口部分恒定的高速水流。实验在密苏里州圣路易斯市华盛顿洲立大学化学工程系化学反应工程实验室研发的CARPT和CT装置中进行(Devanathan, 1991; Kumar,1994)。也许有必要指出，本研究使用的系统是致密的，粘滞性小，惟有非浸入式流体检测法如CARPT和CT才有能力精确测量固体流速和浓度。当前的装备使得提升管可以在CARPT-CT操作平台上安装用于本研究。早在固相水动力学的研究之前, 液相停留时间分布测定仪就在液相中得到应用。脉冲式快速注入氯化钾溶液后测定液相在既定位置的传导情况。拿埋蠢本研究的结果其他地方也有报道(Roy 等, 1996)，我们发现液相实际上呈集中流势，具有小的分散效应。液体示踪颗粒E-曲线的二维方差总是小于0.1。美国化学学会的CARPT研究(Devanathan, 1991; Yang等, 1992)把放射性Sc-46微粒(发射波长350 íCi，半衰期83天)引入一个粒径和密度与待混流的玻璃微珠相匹配的中空铝球中来制备示踪颗粒。采用精妙的CARPT标定步骤(Yang等, 1992), 颗粒被放入供试反应段的约200-300个已知位置，就得到了每个检测器的距离-密度关系标定图谱。标定完成后，设置并保持所需的液体超临界流速，且容许固体微粒自由进入流场来模拟典型的玻璃微粒的运动。长时间后(8小时)，示踪颗粒的位置（用检测器获得的光子数目来表示）记作时间的函数。随后，固体颗粒的平均流体组分和波动流体组分、粘滞系数和动力学能量可以通过舍弃和处理粗略的原始数据后计算得出(Devanathan, 1991; Larachi 等, 1997)。这是CARPT技术首次在一个体系中的成功演示，该体系中示踪颗粒周期性地离开和重新进入被检测器检测到的分馏柱反应段。密苏里州圣路易斯市华盛顿洲立大学化学工程系化学反应工程实验室的CT扫描
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