寬篩分流態(tài)化過程的強(qiáng)化與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、流態(tài)化多晶硅化學(xué)氣相沉積(CVD)在連續(xù)操作時(shí)會形成比較寬的粒徑分布，需研究寬篩分顆粒體系的強(qiáng)化特性;加熱板內(nèi)構(gòu)件的加載同樣會影響流化床內(nèi)顆粒的流態(tài)化過程，需研究該內(nèi)構(gòu)件對寬篩分顆粒流化特性的強(qiáng)化作用，詳細(xì)內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)寬篩分顆粒流化特性，本文自制一套直徑0.215 m、高1.5m的帶有下椎體的流化床冷模實(shí)驗(yàn)裝置，Set1-3為窄篩分實(shí)驗(yàn)物料、Set4-5為寬篩分實(shí)驗(yàn)物料。通過分析床層段壓降研究軸向固含量分布規(guī)律，采用

2、抽氣取樣法分析局部顆粒濃度分布，并通過篩分研究寬篩分顆粒粒徑分布，根據(jù)床層的靜止高度和流化高度研究床層平均空隙率的變化規(guī)律，通過采集流化床內(nèi)壓力脈動信號并計(jì)算其功率譜密度、標(biāo)準(zhǔn)方差的研究方法分析床內(nèi)氣泡行為規(guī)律。
　　(2)以窄篩分顆粒為對比，研究氣固流化床內(nèi)寬篩分實(shí)驗(yàn)物料的氣泡行為、軸向固含量分布、局部顆粒濃度分布、粒徑分布、床層空隙率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:
　　(Ⅰ)在0.155m/s表觀氣速下，Set2功率譜主頻值為3.66

3、7，Set4為3.533，差別不大，Set5與Set1類似，均無明顯主頻，寬篩分實(shí)驗(yàn)物料中的細(xì)顆?？商岣邭馀莸木鄄?、破碎頻率，抑制大氣泡的產(chǎn)生;
　　(Ⅱ)細(xì)顆粒的加入使寬篩分顆粒流化高度增加，軸向固含量分布更均勻，流化狀態(tài)更穩(wěn)定;
　　(Ⅲ)局部顆粒密度隨軸向高度的增加而降低。密相區(qū)徑向方向上由中心線向邊壁處濃度逐漸增大，以Set4進(jìn)行分析，在0.155m/s表觀氣速下，軸向高度0.2m處的固相體積分?jǐn)?shù)由中心線處45％增大

4、到邊壁處60％;
　　(Ⅳ)以Set4實(shí)驗(yàn)物料研究寬篩分顆粒粒徑分布。顆粒粒徑隨軸向高度的增加而降低，在0.294m/s表觀氣速下，底部顆粒平均粒徑為220μm，在1.0m處減小至115μm，界面處下降趨勢比較明顯，由0.2m處的210μm減小到0.4m處的165μm。在徑向方向上沒有明顯變化，在0.232m/s表觀氣速下，0.6m高度不同徑向位置的粒徑均在150μm左右;
　　(Ⅴ)細(xì)顆粒的加入可提高床層空隙率，在操作條件

5、下，Set4空隙率范圍為0.37～0.48，Set5空隙率范圍為0.36～0.46，較Set3的0.38～0.44有一定的提高。
　　(3)在流化床中加入18塊加熱板內(nèi)構(gòu)件，對床內(nèi)顆粒流化特性產(chǎn)生積極的影響，本課題研究了加熱板內(nèi)構(gòu)件對寬篩分顆粒流態(tài)化過程的強(qiáng)化作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，加熱板內(nèi)構(gòu)件使床層壓降產(chǎn)生小幅度的增加，增加值低于400Pa;空隙率減小趨勢不明顯;加載內(nèi)構(gòu)件后，Set4實(shí)驗(yàn)物料在0.155m/s表觀氣速下的主頻值由3