振动分选流化床气泡动态演变与细粒煤分选特性

作者:陈增强; 张亚东*; 赵光薪; 段晨龙; 赵跃民; 董良
来源:煤炭学报, 2023, S1: 296-304.
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2022.0829

摘要

振动流化床能够有效强化细粒煤的分选提质过程,通过利用二维振动分选流化床,以煤粉和磁铁矿粉混合作为二元复合加重质,采用压力传感器测量床层中的压力信号,结合高速动态摄像机同步捕捉气泡在床层中的演变行为,研究二维振动分选流化床中气泡的动态演变规律,探索气泡行为对细粒煤分选效果的影响。此外,利用塌落试验,研究不同操作条件下床层膨胀高度和气泡体积占比,进而揭示振动气流协同对气泡动态演变行为的抑制作用。研究结果表明,振动能量的引入能够促进颗粒床层均匀流化,在v=16 cm/s,f=20 Hz和A=2 mm条件下,床层压降波动稳定,随振动频率的增大,床层完全流化膨胀高度He先增加后减小,气泡相体积分数Y先减小后增大。但随着振幅的增加,床层完全流化膨胀高度He先增加后减小,气泡相体积分数Y逐渐增大。振动与气流的协同作用对床层中的气泡行为具有明显的抑制作用,但随着床层高度的增加,气泡尺寸的瞬时值和平均值均逐渐增大,且在床层中上部,气泡尺寸分布范围较宽。在最佳操作条件下,气泡平均尺寸为1.12~2.45 cm,气固接触效率高,床层介质颗粒呈准散式流化,此时,气泡对细粒煤分选效果的扰动作用弱,细粒煤分选效果最好,选后精煤灰分和产率分别为8.2%和56.1%,矸石的灰分和产率分别为44.5%和43.9%。

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