Abstract
所謂內循環式流體化床是在傳統的噴流床中裝設內管,使床體內的床質在內管和環形區間循環流動。在設計反應器時,對水力性質的了解是不可或缺,但是有關裝設內管之內循環式流體化床的水力性質的研究卻相當有限。本實驗使用一內徑9.0cm,高2.5m的流體化床,混合矽砂及鈣基粒子(CaO)為床質,以不同內管規格、內管進氣流速、環形區進氣流速和鈣基粒子的平均粒徑為操作變數,探討對固體循環速率、累積磨損量、磨損速率和氣體繞流率(gas bypassing fraction)的影響。實驗結果發現,固體循環速率Ws會隨環形區氣速Ua、內管氣速Ud及孔口直徑dor的增加而上升,會隨鈣基粒子平均粒徑dpc的增加而下降。當固定所有實驗條件,內管高度Hd由25cm增加至35cm,會在Hd=30cm時得到最小Ws;相同的,固定所有實驗條件,內管內徑Dd由3.0cm增加至5.0cm,會在Dd=4cm時得到最大Ws。固定總氣速UT,改變內管和環形進氣比例,如果環形區氣速過低時,雖然有高的內管氣速,但卻無法有高的固體循環速率。氣體繞流率主要受固體循環速率、內管氣速、環形區粒子堆積情形及床高所影響。粒子累積磨損量Wf主要受固體循環速率、粒子滯留內管時間、粒子碰撞力量所影響,而粒子的碰撞力量會隨內管氣速、內管孔隙度和粒子通過孔口的速度的增加而增加。磨損速率Rt隨實驗的進行,最後都會趨向一定值,可見粒子的結構是影響磨損的最大因素。最後以實驗所得的結果而提出的固體循環速率關係式可正確地預估固體循環速率。