周弼辉，赵　明，梁俊宇，陆　勇，肖　睿

（1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096；2云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南 昆明 650217）



湍动流化床内固体颗粒扩散系数

周弼辉1，赵明2，梁俊宇2，陆勇1，肖睿1

（1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096；2云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南 昆明 650217）

将高速摄影及基于互相关原理的图像处理技术与颗粒扩散规律的研究进行结合，对湍动流化床中甲醇制烯烃催化剂SAPO-34颗粒的扩散系数进行了实验研究。实验表明，对于Geldart A类的SAPO-34颗粒，颗粒纵向扩散系数在10-2～10-1m2·s-1量级之间，横向扩散系数在10-3～10-2m2·s-1量级之间，两者均随流化风速的上升而增大。另外，在相同的流化风速下，粒径较小的颗粒具有更大的扩散系数。该结果对湍动床颗粒运动规律的研究有一定意义。

湍动；流态化；粒子图像测速；扩散系数；甲醇制烯烃

引　言

湍动流态化是介于鼓泡流态化和快速流态化之间的一种流型。相较于鼓泡流态化和快速流态化，湍动流态化具有气泡尺寸小、固含率高、气固两相接触更加剧烈、气固热量交换和质量交换更优、床内流动特性相对均匀等优点［1-2］。目前许多涉及化学反应的工业流化床都采用湍动流态化的形式，如费托合成（Fischer-Tropsch synthesis）反应、催化裂化（fluid catalytic cracking）的再生反应、无催化剂的流化床反应器、颗粒干燥等。

了解流化床反应器中固体颗粒的混合和扩散规律对于量化流化床内化学反应的各项参数有重要意义。……