外加电场对静电流化床中颗粒运动与床层粘壁的调控机制

• 作者: 黄正梁 张鹏 杨遥 任聪静 王靖岱 阳永荣
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 外加电场 静电 流化床 颗粒运动 粘壁 多相流 反应工程
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 4544-4552
• 页数: 8页
• 分类号: TQ051.13
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210414

摘要

对流化床反应器中的颗粒运动行为进行调控可达到强化反应器性能的目的。通过冷模实验研究了直流/交流电场对静电流化床中颗粒运动的影响规律与影响机制，建立了通过外加电场调控静电流化床中床层粘壁的方法。结果表明，在低场强条件下，库仑力主导外加直流电场对颗粒运动的影响，由床层壁面指向床层中心的外加直流电场使得颗粒运动强度和轴向颗粒运动分率降低，而由床层中心指向床层壁面的外加直流电场则作用相反；在高场强条件下，极化力主导外加直流电场对颗粒运动的影响，使得颗粒运动强度减弱。在外加交流电场中，无库仑力存在时，极化力仍在高电场强度下使得颗粒运动强度减弱，但当库仑力存在时，电场强度和方向的周期性改变使得颗粒发生周期性摆动，颗粒运动强度增强。在本文的实验条件下，外加交流电场是一种控制床层粘壁的良好方法。2.5kV/cm、50Hz的正弦交流电场使得床层粘壁下降76%。研究结果可为聚烯烃流化床反应器的安全运行和过程强化提供指导。