氣(液)固多相加工過(guò)程的流態(tài)化裝備研發(fā)及性能測(cè)試
一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介采用流態(tài)化技術(shù)處理氣體(液體)/顆粒(粉體)物料,具有氣(液)固接觸效率高,傳質(zhì)傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),在石油、煤、無(wú)機(jī)/有機(jī)化工、制藥、環(huán)保、水處理等領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。根據(jù)被處理物料的加工時(shí)間、氣(液)固比等處理?xiàng)l件不同,可分別采取鼓泡床、湍動(dòng)床、循環(huán)流化床等操作形式。對(duì)于一種特定的物料體系,在采用流態(tài)化技術(shù)全面投入工業(yè)應(yīng)用之前,需要對(duì)物料性質(zhì)(包括粒度分布、骨架密度、堆積密度、休止角、介質(zhì)粘度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等)進(jìn)行全面分析,然后根據(jù)物料加工過(guò)程工藝特點(diǎn)確定合適的裝置結(jié)構(gòu),再對(duì)物料的基礎(chǔ)流態(tài)化特性(包括起始流化速度、起始鼓泡速度、起始湍動(dòng)速度、噎塞速度等)及操作工況(進(jìn)料量、操作速度、物料循環(huán)量)下設(shè)備壓降、密度、溫度、停留時(shí)間、混合與分級(jí)、傳質(zhì)傳熱效率、分離效率等進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)測(cè)試,以此為依據(jù)進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的裝置設(shè)計(jì)及指導(dǎo)工業(yè)操作。本項(xiàng)目可以針對(duì)物料處理體系及加工工藝特點(diǎn),研發(fā)合理的流態(tài)化裝備,并對(duì)其物料物性、流體力學(xué)特性、裝置結(jié)構(gòu)性能等進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果為新裝備的工業(yè)設(shè)計(jì)和操控、新技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用提供基礎(chǔ)參數(shù)和指導(dǎo),也可為原有設(shè)備改造提供可靠依據(jù)。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度項(xiàng)目組對(duì)FCC催化劑、煤粉、石油焦、半焦、石英砂、樹(shù)脂、剛玉球、含鹽廢水等不同特性物料的流態(tài)化性能及相關(guān)流態(tài)化裝備性能進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,物料粒度范圍從30μm~5mm不等,流態(tài)化裝備涉及鼓泡床、湍動(dòng)床、快速床、移動(dòng)床、噴動(dòng)床及各種裝備上相關(guān)的分布裝置、分離裝置等,介質(zhì)涉及氣-固、氣-液、液-固、氣-液-固體系,相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為新技術(shù)的實(shí)施推廣提供了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。三、 技術(shù)指標(biāo)(包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況)在大量實(shí)驗(yàn)研究并借鑒已有實(shí)施項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本項(xiàng)目已形成如下成果:鑒定項(xiàng)目:[1] 外循環(huán)多相流化床換熱器的顆粒循環(huán)和分布研究. 河北省教育廳,鑒定時(shí)間:2011.01,證書編號(hào):20110367,成果水平:國(guó)際先進(jìn).[2] 液固三相流化床蒸發(fā)器總體優(yōu)化及應(yīng)用研究. 河北省科技廳,鑒定時(shí)間:2011.01,證書編號(hào):20110265,成果水平:國(guó)際先進(jìn).[3] 高效半干法煙氣脫硫劑制備工藝研究. 河北省科技廳,鑒定時(shí)間:2011.01,證書編號(hào):20110266,成果水平:國(guó)際先進(jìn).[4] 鍋爐煙氣噴動(dòng)床脫硫除塵工藝及設(shè)備研究. 河北省科技廳,鑒定時(shí)間:2011.06,證書編號(hào):20111588,成果水平:國(guó)際先進(jìn).[5] 帶導(dǎo)流管的多噴嘴矩形噴動(dòng)床煙氣脫硫設(shè)備研究. 河北省科技廳,鑒定時(shí)間:2011.06,證書編號(hào):20111589,成果水平:國(guó)際先進(jìn).[6] 新型高效立體傳質(zhì)并流塔板的研究開(kāi)發(fā). 河北省科技廳,鑒定時(shí)間:2011.10,證書編號(hào):20112669,成果水平:國(guó)際先進(jìn).專利技術(shù):[1] 一種克服換熱設(shè)備水平管路顆粒沉積的構(gòu)件和方法,中國(guó)發(fā)明專利,專利號(hào):ZL 200910245134.9.(已獲授權(quán))[2] 一種多功能集成設(shè)備精制介酸的方法,中國(guó)發(fā)明專利,專利號(hào):ZL 200910245133.4. (已獲授權(quán))[3] 一種降低耦合反應(yīng)器提升管出口返混的氣固分布器. 中國(guó)發(fā)明專利,申請(qǐng)?zhí)枺?01210405627.6. (已公開(kāi))[4] 一種降低串聯(lián)組合流化床提升管出口返混的氣固分布器. 中國(guó)發(fā)明專利,申請(qǐng)?zhí)枺?01210405649.2. (已公開(kāi))[5] 多孔球狀反應(yīng)裝置及操作方法. 中國(guó)發(fā)明專利,申請(qǐng)?zhí)枺?012101155697.4,申請(qǐng)日:2012.04.19. (已公開(kāi))[6] 一種煙氣同時(shí)脫硫脫硝綜合實(shí)驗(yàn)裝置及其操作方法. 中國(guó)發(fā)明專利,申請(qǐng)?zhí)枺?01210115569.3. (已公開(kāi))[7] 多室雙管程蒸發(fā)器,中國(guó)實(shí)用新型專利,專利號(hào):ZL 201020609305.X. (已獲授權(quán))[8] 多孔球狀反應(yīng)裝置. 中國(guó)實(shí)用新型專利,專利號(hào):ZL 201220167080.6. (已獲授權(quán))[9] 一種煙氣同時(shí)脫硫脫硝綜合實(shí)驗(yàn)裝置. 中國(guó)實(shí)用新型專利,專利號(hào):ZL 201220167161.6. (已獲授權(quán))[10] 一種提升管與床層耦合反應(yīng)器的分布器. 中國(guó)實(shí)用新型專利,申請(qǐng)?zhí)枺?01220542989.5. (待授權(quán))[11] 一種串聯(lián)組合流化床提升管出口的分布器. 中國(guó)實(shí)用新型專利,申請(qǐng)?zhí)枺?01220543000.2. (待授權(quán))項(xiàng)目獲獎(jiǎng):[1] 組合型顆粒分布裝置的顆粒分布性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化. 河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)(證書編號(hào):2008JB3122-3),2009年3月.四、 市場(chǎng)前景(應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等)本項(xiàng)目可廣泛應(yīng)用于石油、煤、無(wú)機(jī)/有機(jī)化工、制藥、環(huán)保、水處理等領(lǐng)域,在滿足高效節(jié)能、低碳環(huán)保的前提下,可為企業(yè)新技術(shù)開(kāi)發(fā)、舊有裝置改造提供實(shí)驗(yàn)測(cè)試及技術(shù)支持,進(jìn)而提高企業(yè)的技術(shù)裝備水平和經(jīng)濟(jì)效益。五、 規(guī)模與投資需求(資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求)規(guī)模與投資需求依據(jù)企業(yè)要求而不同。(1)從裝備選型與性能測(cè)試角度,需要研究設(shè)計(jì)新型裝備,并針對(duì)具體物料進(jìn)行相關(guān)性能測(cè)試,本項(xiàng)目組可提供場(chǎng)地和人員,企業(yè)投資約為5~30萬(wàn)元;(2)從舊有裝置改造角度,需要對(duì)裝置現(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行分析,研究設(shè)計(jì)合理的裝置結(jié)構(gòu),并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試,再結(jié)合后續(xù)加工、安裝,本項(xiàng)目組可提供場(chǎng)地和研究設(shè)計(jì)人員,并輔助聯(lián)系加工單位,企業(yè)投資約為50~300萬(wàn)元;從直接利用本項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)成果角度,本項(xiàng)目組可提供研究設(shè)計(jì)人員,并輔助聯(lián)系加工單位,企業(yè)需提供場(chǎng)地和操作人員5~10人,投資約為100~500萬(wàn)元。(內(nèi)容字體為宋體、四號(hào)字)六、 生產(chǎn)設(shè)備裝備性能測(cè)試設(shè)備,項(xiàng)目組可進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì);生產(chǎn)設(shè)備依據(jù)各具體物料體系及加工過(guò)程特點(diǎn)而定,主要以流態(tài)化操作設(shè)備為主,并輔以風(fēng)機(jī)、泵、測(cè)量及控制儀表等。七、 效益分析實(shí)施本項(xiàng)目的效益體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)可以提高企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力及裝備操作水平;(2)可以提升企業(yè)的裝備運(yùn)行周期與生產(chǎn)效率,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;(3)可以降低企業(yè)的廢氣、廢液、廢渣排放水平,具備顯著的環(huán)保效益。八、 合作方式(1)項(xiàng)目組獨(dú)立承擔(dān);(2)與企業(yè)合作研發(fā)。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式(包括電子郵箱)王德武:天津紅橋區(qū)河光榮道8號(hào)北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院300信箱,022-60204482,13752711488,[email protected];張少峰:天津紅橋區(qū)河光榮道8號(hào)北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院300信箱,022-60204596,13132081566,[email protected]。
河北工業(yè)大學(xué)
2021-04-11