纳米TiO2聚团在环隙流化床中的流化特性研究

本文主要探讨了2010年关于气-固环隙流化床中纳米TiO2聚团的流化特性的研究。这项实验在青岛科技大学化工学院和山东省化肥工业总公司联合进行，采用了一台高640毫米、内径140毫米外径180毫米的环隙流化床反应器。实验选择了平均粒径在20到30纳米的TiO2催化剂P25，在冷态条件下进行流化实验。 研究采用了预测颗粒粒径模型，并借助计算流体力学软件FLUENT 6.2进行数值模拟，重点分析了流化床内部的床层局部固含率和压降。通过模拟，研究人员发现气体在进入分布板后呈现出螺旋状上升的流动模式，这是由于环隙结构对气流的影响。在径向方向上，局部固含率呈现出W形状的分布特征，即在某些区域固含率较高，而在其他区域则较低。值得注意的是，随着床层高度的增加，局部固含率呈现出明显的上升趋势。 这种现象表明，纳米TiO2催化剂颗粒在环隙流化床中并非以单个粒子形式存在，而是形成了微米级别的聚团进行流化。这在很大程度上影响了流化床的宏观行为和反应效率，对于理解纳米催化剂在实际过程中的分散和流动规律具有重要的科学价值。 关键词集中在几个关键概念上，包括气-固环隙流化床、纳米TiO2聚团、局部固含率以及数值模拟。这项研究不仅提供了实验数据的支持，还通过模拟手段深入解析了纳米粒子在特定流化床条件下的复杂行为，对于优化催化剂使用和设计新型反应器具有理论指导意义。 该论文对纳米TiO2在气-固环隙流化床中的流化特性进行了深入探究，展示了其在实际工程应用中的潜在价值，为纳米催化剂的高效利用和反应器设计提供了科学依据。