《流態化技術基礎及套用》是2006年7月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是吳占松、馬潤田、汪展文。
基本介紹
- 書名：流態化技術基礎及套用
- 作者：吳占松、馬潤田、汪展文
- ISBN：9787502586560
- 頁數：275
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2006年7月1日
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,目錄,
內容簡介
流態化技術是顆粒操作的一個重要手段。流態化技術大大地簡化了顆粒的加工和輸送等過程，提高了效率，使其在煉油、化工、冶金、動力和醫藥等眾多領域有著廣泛的套用市場。
本書分為兩篇，即流態化的技術基礎和套用。基礎篇主要內容包括：流態化的基本概念；流態化工藝設備的基本構成；固體顆粒特性及鼓泡床內的流動；氣一固流化床的設計；其他流態化過程。套用篇主要內容包括：某些物理過程的套用；流態化燃燒；流態化技術在石油化工中的套用；流態化在煤炭氣化中的套用；流態化在其他領域中的套用。
本書可作為熱能、石油、化工、冶金和輕工等專業的研究生、本科生教學用書，也可作為科研、工程技術人員的參考書。
本書簡明扼要、重點突出地介紹有關氣一固流態化技術的基本內容和在各領域中的套用，並適當地介紹其他流態化過程。本書的編排思路是，首先介紹流態化技術所涉及的內容，希望能使讀者得到全面的感性認識，然後再有重點地、分別深入介紹其中的重要部分。因此，在上篇中，首先介紹流態化的基本概念；然後介紹流態化工藝設備的基本構成；在上述的基礎上，進一步介紹固體顆粒特性及鼓泡床內的流動以及氣一固流化床的設計，最後介紹一些其他流態化過程。期望通過上篇的介紹能幫助讀者掌握和運用流態化技術的基本原理。在下篇中，將基本原理針對不同行業的特點加以推廣套用，其所涉及的工業領域有：某些物理過程，如氣力輸送、造粒、乾燥和換熱等；流態化燃燒；石油化工；煤炭氣化；物料的煅燒和焙燒。為了幫助讀者順利掌握和運用基本技術原理，對重點內容給出了例題，希望能起到舉一反三的作用。鑒於流態化一些實驗和結論的局限性，本書在下篇中儘量蒐集了一些工程實踐的數據，注重實用，以供讀者參考。
本書分為兩篇，即流態化的技術基礎和套用。基礎篇主要內容包括：流態化的基本概念；流態化工藝設備的基本構成；固體顆粒特性及鼓泡床內的流動；氣一固流化床的設計；其他流態化過程。套用篇主要內容包括：某些物理過程的套用；流態化燃燒；流態化技術在石油化工中的套用；流態化在煤炭氣化中的套用；流態化在其他領域中的套用。
本書可作為熱能、石油、化工、冶金和輕工等專業的研究生、本科生教學用書，也可作為科研、工程技術人員的參考書。
本書簡明扼要、重點突出地介紹有關氣一固流態化技術的基本內容和在各領域中的套用，並適當地介紹其他流態化過程。本書的編排思路是，首先介紹流態化技術所涉及的內容，希望能使讀者得到全面的感性認識，然後再有重點地、分別深入介紹其中的重要部分。因此，在上篇中，首先介紹流態化的基本概念；然後介紹流態化工藝設備的基本構成；在上述的基礎上，進一步介紹固體顆粒特性及鼓泡床內的流動以及氣一固流化床的設計，最後介紹一些其他流態化過程。期望通過上篇的介紹能幫助讀者掌握和運用流態化技術的基本原理。在下篇中，將基本原理針對不同行業的特點加以推廣套用，其所涉及的工業領域有：某些物理過程，如氣力輸送、造粒、乾燥和換熱等；流態化燃燒；石油化工；煤炭氣化；物料的煅燒和焙燒。為了幫助讀者順利掌握和運用基本技術原理，對重點內容給出了例題，希望能起到舉一反三的作用。鑒於流態化一些實驗和結論的局限性，本書在下篇中儘量蒐集了一些工程實踐的數據，注重實用，以供讀者參考。
目錄
上篇基礎篇
第一章 流態化的基本概念3
第一節 流態化現象3
一、流態化現象概述3
二、非正常流化現象4
三、流化質量5
第二節 流態化技術的發展5
第三節 流態化的分類6
一、按流化狀態分類7
二、按流化介質分類8
第四節 流態化在工業中的套用9
一、物理過程中的套用9
二、石油化工過程中的套用14
三、燃燒和焚化過程中的套用17
四、乾餾和氣化過程中的套用17
五、煅燒和焙燒過程中的套用18
六、生物流態化19
第五節 流態化技術的優缺點20
一、流態化技術的優點20
二、流態化技術的缺點21
參考文獻21
第二章 流態化工藝設備的基本構成23
第一節 主體設備23
一、殼體23
二、氣體預分布裝置23
三、氣體分布板25
四、內部構件25
五、換熱裝置26
六、床內氣固分離裝置28
第二節 輔助設備30
一、物料的裝卸30
二、風機設備31
三、床外氣固分離裝置31
四、顆粒流動控制機構33
第三節 氣體分布板的作用、結構及其特性35
一、氣體分布板的作用35
二、氣體分布板的結構及其特性36
第四節 內部構件39
一、內部構件的作用39
二、內部構件的形式和特徵39
第五節 流化床參數的測量和實驗研究41
一、壓力和儲料量42
二、床層的密度42
三、氣泡43
四、兩個並排流化床之間顆粒的輸送44
五、固體顆粒的流量44
參考文獻46
第三章 固體顆粒特性及鼓泡床內的流動48
第一節 顆粒物料的物性48
一、顆粒的直徑48
二、顆粒的密度50
三、床層空隙率51
四、顆粒的比表面積和形狀係數51
五、休止角52
六、顆粒的分類53
第二節 鼓泡床中的流動特徵54
一、氣泡相特徵54
二、乳化相特徵60
三、停留時間分布62
第三節 影響流化過程的因素65
一、顆粒粒度及其分布65
二、顆粒粒度分布對流化特徵參數的影響66
三、顆粒粒徑對壁面換熱的影響67
四、固體顆粒和流體熱物性對換熱的影響67
五、顆粒的一些特殊問題68
參考文獻68
第四章 氣固流化床的設計69
第一節 流體通過床層的壓降69
一、流體通過固定床的壓降69
二、流化床的壓降71
第二節 臨界流化速度和帶出速度71
一、臨界流化速度的測定71
二、臨界流化速度的計算72
三、帶出速度76
四、帶出速度與臨界流化速度之比77
五、操作速度uo的選擇78
第三節 膨脹比、空隙率、起伏比和夾帶分離高度79
一、膨脹比和床層空隙率79
二、起伏比82
三、夾帶分離高度82
第四節 分布板的計算83
一、布氣臨界壓降或布氣臨界開孔率84
二、穩定性臨界壓降或穩定性臨界開孔率84
三、分布板壓降和開孔率的確定86
四、側流型分布板縫隙的高度87
第五節 換熱器的設計88
一、床層與換熱表面之間換熱的影響因素88
二、傳熱過程89
三、床層與換熱表面換熱的關聯式90
四、管內流體與壁面的換熱係數99
五、管壁的導熱100
第六節 非機械控制閥的設計100
一、L閥的設計101
二、U形閥的設計101
第七節 氣固分離器的設計103
一、旋風分離器103
二、簡易布袋除塵器的設計109
參考文獻110
第五章 其他流態化過程112
第一節 顆粒在管內的流動112
一、垂直管向下卸料112
二、移動床向下流動114
三、流態化顆粒向下流動115
四、顆粒垂直向上流動的操作氣速116
五、顆粒在水平管內的流動117
六、管內充氣輸送的安全氣速117
七、氣力輸送的壓降119
八、彎管的壓降120
第二節 高速流態化122
一、湍動流化床122
二、快速流化床124
三、實驗情況125
四、壓降、流化速度及循環量127
五、高速流態化實驗研究進展及套用128
第三節 噴動床130
一、噴動床工藝參數的計算130
二、噴動床的傳熱134
三、噴動床的套用135
第四節 三相流態化137
一、初始流化138
二、各相含率139
三、氣泡行為141
四、氣液體積傳質係數143
五、浸沒物體與床層的傳熱144
六、三相流化床的套用144
參考文獻146
下篇套用篇
第六章 某些物理過程的套用151
第一節 氣力輸送151
一、氣力輸送的類型及設備151
二、氣力輸送的幾個工藝參數152
三、稀相氣力輸送155
四、密相動壓氣力輸送156
第二節 流化床造粒和塗敷160
一、造粒機理160
二、流化床造粒的操作條件161
三、影響噴灑造粒的因素161
四、噴嘴和黏結劑162
五、造粒套用舉例162
第三節 乾燥166
一、濕空氣166
二、濕物料168
三、物料衡算和熱量衡算169
四、流化床乾燥器的類型170
第四節 熱交換178
一、單層熱交換器178
二、多層熱交換器178
參考文獻180
第七章 流態化燃燒181
第一節 流態化燃燒的評價181
一、沸騰層鍋爐181
二、循環流化床鍋爐182
三、增壓流化床鍋爐183
第二節 輔助計算184
一、燃料的發熱量184
二、理論空氣量的計算184
三、脫硫劑的需要量185
四、理論煙氣體積的計算185
五、實際的空氣和煙氣體積186
六、物料和熱量平衡計算186
第三節 煤在流化床鍋爐內的燃燒188
一、煤種的選擇188
二、煤顆粒粒徑的選擇189
三、煤顆粒燃燒的各階段190
四、影響流化床燃燒的因素190
第四節 脫硫和減少氮氧化物的排放192
一、脫硫192
二、脫氮氧化物196
第五節 重要部件和運行參數198
一、布風板198
二、操作速度和截面熱負荷200
第六節 沸騰層鍋爐201
一、沸騰層鍋爐的結構201
二、沸騰層鍋爐的運行參數202
三、沸騰層鍋爐存在的問題203
第七節 循環流化床鍋爐203
一、循環流化床鍋爐的結構204
二、物料循環系統205
三、循環倍率207
四、外置熱交換器207
五、旋風分離器208
第八節 增壓流化床鍋爐209
一、給煤系統211
二、高溫排渣和煙塵分離系統212
第九節 流化床垃圾焚燒212
一、流化床焚燒垃圾的優缺點212
二、沸騰層焚燒爐213
三、循環流化床焚燒爐214
參考文獻216
第八章 流態化技術在石油化工中的套用218
第一節 石油煉製的流化催化裂化反應器218
一、催化裂化過程的化學反應218
二、催化裂化催化劑219
三、FCC催化劑的失活和再生219
四、FCC裝置220
第二節 有機合成工業中的流化床反應器224
一、鄰苯二甲酸酐(苯酐)224
二、醋酸乙烯合成225
三、費托合成反應器226
四、乙烯氧氯化合成氯乙烯227
五、丙烯腈228
第三節 聚烯烴工業中的流化床反應器230
一、流化床生產聚乙烯（PE）230
二、改進的聚乙烯流化床反應器231
三、流化床生產聚丙烯（PP）232
四、多區循環反應器233
參考文獻234
第九章 流態化在煤炭氣化中的套用235
第一節 流化床氣化的評價235
一、常壓和加壓流化床氣化235
二、常壓和加壓氣流床氣化236
三、流化床氣化反應過程236
四、影響流化床氣化的因素237
第二節 流化床氣化工藝237
一、溫克勒氣化爐237
二、U-gas氣化工藝238
三、Cogas氣化工藝240
第三節 氣流床氣化工藝242
一、Foster Wheeler氣化工藝242
二、K-T氣化工藝243
三、德士古氣化工藝246
第四節 循環流化床氣化工藝249
一、循環流化床煤氣工藝249
二、兩段式流化床煤氣工藝250
三、循環流化床蒸汽/煤氣聯產工藝251
四、循環流化床氣化技術的關鍵252
參考文獻252
第十章 流態化在其他領域中的套用253
第一節 流化床焙燒253
一、流化床焙燒製取氧化鋁253
二、硫鐵礦的焙燒255
三、汞礦的焙燒258
四、鋅精礦的焙燒258
第二節 流化床煅燒和燒結259
一、鋁土礦的燒結259
二、石灰石、白雲石的煅燒259
三、水泥燒結260
第三節 流化床選煤260
一、流態化分選的特點261
二、流化床分選設備262
參考文獻262
附錄263
附錄1 空氣鼓風機規格性能263
附錄2 旋風分離器示例265
附錄3 一些國家和地區燃煤鍋爐污染物的排放標準268
符號說明269
後記274
第一章 流態化的基本概念3
第一節 流態化現象3
一、流態化現象概述3
二、非正常流化現象4
三、流化質量5
第二節 流態化技術的發展5
第三節 流態化的分類6
一、按流化狀態分類7
二、按流化介質分類8
第四節 流態化在工業中的套用9
一、物理過程中的套用9
二、石油化工過程中的套用14
三、燃燒和焚化過程中的套用17
四、乾餾和氣化過程中的套用17
五、煅燒和焙燒過程中的套用18
六、生物流態化19
第五節 流態化技術的優缺點20
一、流態化技術的優點20
二、流態化技術的缺點21
參考文獻21
第二章 流態化工藝設備的基本構成23
第一節 主體設備23
一、殼體23
二、氣體預分布裝置23
三、氣體分布板25
四、內部構件25
五、換熱裝置26
六、床內氣固分離裝置28
第二節 輔助設備30
一、物料的裝卸30
二、風機設備31
三、床外氣固分離裝置31
四、顆粒流動控制機構33
第三節 氣體分布板的作用、結構及其特性35
一、氣體分布板的作用35
二、氣體分布板的結構及其特性36
第四節 內部構件39
一、內部構件的作用39
二、內部構件的形式和特徵39
第五節 流化床參數的測量和實驗研究41
一、壓力和儲料量42
二、床層的密度42
三、氣泡43
四、兩個並排流化床之間顆粒的輸送44
五、固體顆粒的流量44
參考文獻46
第三章 固體顆粒特性及鼓泡床內的流動48
第一節 顆粒物料的物性48
一、顆粒的直徑48
二、顆粒的密度50
三、床層空隙率51
四、顆粒的比表面積和形狀係數51
五、休止角52
六、顆粒的分類53
第二節 鼓泡床中的流動特徵54
一、氣泡相特徵54
二、乳化相特徵60
三、停留時間分布62
第三節 影響流化過程的因素65
一、顆粒粒度及其分布65
二、顆粒粒度分布對流化特徵參數的影響66
三、顆粒粒徑對壁面換熱的影響67
四、固體顆粒和流體熱物性對換熱的影響67
五、顆粒的一些特殊問題68
參考文獻68
第四章 氣固流化床的設計69
第一節 流體通過床層的壓降69
一、流體通過固定床的壓降69
二、流化床的壓降71
第二節 臨界流化速度和帶出速度71
一、臨界流化速度的測定71
二、臨界流化速度的計算72
三、帶出速度76
四、帶出速度與臨界流化速度之比77
五、操作速度uo的選擇78
第三節 膨脹比、空隙率、起伏比和夾帶分離高度79
一、膨脹比和床層空隙率79
二、起伏比82
三、夾帶分離高度82
第四節 分布板的計算83
一、布氣臨界壓降或布氣臨界開孔率84
二、穩定性臨界壓降或穩定性臨界開孔率84
三、分布板壓降和開孔率的確定86
四、側流型分布板縫隙的高度87
第五節 換熱器的設計88
一、床層與換熱表面之間換熱的影響因素88
二、傳熱過程89
三、床層與換熱表面換熱的關聯式90
四、管內流體與壁面的換熱係數99
五、管壁的導熱100
第六節 非機械控制閥的設計100
一、L閥的設計101
二、U形閥的設計101
第七節 氣固分離器的設計103
一、旋風分離器103
二、簡易布袋除塵器的設計109
參考文獻110
第五章 其他流態化過程112
第一節 顆粒在管內的流動112
一、垂直管向下卸料112
二、移動床向下流動114
三、流態化顆粒向下流動115
四、顆粒垂直向上流動的操作氣速116
五、顆粒在水平管內的流動117
六、管內充氣輸送的安全氣速117
七、氣力輸送的壓降119
八、彎管的壓降120
第二節 高速流態化122
一、湍動流化床122
二、快速流化床124
三、實驗情況125
四、壓降、流化速度及循環量127
五、高速流態化實驗研究進展及套用128
第三節 噴動床130
一、噴動床工藝參數的計算130
二、噴動床的傳熱134
三、噴動床的套用135
第四節 三相流態化137
一、初始流化138
二、各相含率139
三、氣泡行為141
四、氣液體積傳質係數143
五、浸沒物體與床層的傳熱144
六、三相流化床的套用144
參考文獻146
下篇套用篇
第六章 某些物理過程的套用151
第一節 氣力輸送151
一、氣力輸送的類型及設備151
二、氣力輸送的幾個工藝參數152
三、稀相氣力輸送155
四、密相動壓氣力輸送156
第二節 流化床造粒和塗敷160
一、造粒機理160
二、流化床造粒的操作條件161
三、影響噴灑造粒的因素161
四、噴嘴和黏結劑162
五、造粒套用舉例162
第三節 乾燥166
一、濕空氣166
二、濕物料168
三、物料衡算和熱量衡算169
四、流化床乾燥器的類型170
第四節 熱交換178
一、單層熱交換器178
二、多層熱交換器178
參考文獻180
第七章 流態化燃燒181
第一節 流態化燃燒的評價181
一、沸騰層鍋爐181
二、循環流化床鍋爐182
三、增壓流化床鍋爐183
第二節 輔助計算184
一、燃料的發熱量184
二、理論空氣量的計算184
三、脫硫劑的需要量185
四、理論煙氣體積的計算185
五、實際的空氣和煙氣體積186
六、物料和熱量平衡計算186
第三節 煤在流化床鍋爐內的燃燒188
一、煤種的選擇188
二、煤顆粒粒徑的選擇189
三、煤顆粒燃燒的各階段190
四、影響流化床燃燒的因素190
第四節 脫硫和減少氮氧化物的排放192
一、脫硫192
二、脫氮氧化物196
第五節 重要部件和運行參數198
一、布風板198
二、操作速度和截面熱負荷200
第六節 沸騰層鍋爐201
一、沸騰層鍋爐的結構201
二、沸騰層鍋爐的運行參數202
三、沸騰層鍋爐存在的問題203
第七節 循環流化床鍋爐203
一、循環流化床鍋爐的結構204
二、物料循環系統205
三、循環倍率207
四、外置熱交換器207
五、旋風分離器208
第八節 增壓流化床鍋爐209
一、給煤系統211
二、高溫排渣和煙塵分離系統212
第九節 流化床垃圾焚燒212
一、流化床焚燒垃圾的優缺點212
二、沸騰層焚燒爐213
三、循環流化床焚燒爐214
參考文獻216
第八章 流態化技術在石油化工中的套用218
第一節 石油煉製的流化催化裂化反應器218
一、催化裂化過程的化學反應218
二、催化裂化催化劑219
三、FCC催化劑的失活和再生219
四、FCC裝置220
第二節 有機合成工業中的流化床反應器224
一、鄰苯二甲酸酐(苯酐)224
二、醋酸乙烯合成225
三、費托合成反應器226
四、乙烯氧氯化合成氯乙烯227
五、丙烯腈228
第三節 聚烯烴工業中的流化床反應器230
一、流化床生產聚乙烯（PE）230
二、改進的聚乙烯流化床反應器231
三、流化床生產聚丙烯（PP）232
四、多區循環反應器233
參考文獻234
第九章 流態化在煤炭氣化中的套用235
第一節 流化床氣化的評價235
一、常壓和加壓流化床氣化235
二、常壓和加壓氣流床氣化236
三、流化床氣化反應過程236
四、影響流化床氣化的因素237
第二節 流化床氣化工藝237
一、溫克勒氣化爐237
二、U-gas氣化工藝238
三、Cogas氣化工藝240
第三節 氣流床氣化工藝242
一、Foster Wheeler氣化工藝242
二、K-T氣化工藝243
三、德士古氣化工藝246
第四節 循環流化床氣化工藝249
一、循環流化床煤氣工藝249
二、兩段式流化床煤氣工藝250
三、循環流化床蒸汽/煤氣聯產工藝251
四、循環流化床氣化技術的關鍵252
參考文獻252
第十章 流態化在其他領域中的套用253
第一節 流化床焙燒253
一、流化床焙燒製取氧化鋁253
二、硫鐵礦的焙燒255
三、汞礦的焙燒258
四、鋅精礦的焙燒258
第二節 流化床煅燒和燒結259
一、鋁土礦的燒結259
二、石灰石、白雲石的煅燒259
三、水泥燒結260
第三節 流化床選煤260
一、流態化分選的特點261
二、流化床分選設備262
參考文獻262
附錄263
附錄1 空氣鼓風機規格性能263
附錄2 旋風分離器示例265
附錄3 一些國家和地區燃煤鍋爐污染物的排放標準268
符號說明269
後記274
