干法重介質流化床壓力多尺度分析與流化質量表征

張贛蘇 ，董 良 ，周恩會 ，周晨陽 ，段晨龍 ，趙躍民

（1.中國礦業(yè)大學 煤炭加工與高效潔凈利用教育部重點實驗室, 江蘇 徐州 221116；2.中國礦業(yè)大學 化工學院, 江蘇 徐州 221116）

0 引 言

煤炭是我國能源安全的壓艙石和穩(wěn)定器[1]。選煤是煤炭清潔加工利用的源頭技術[2]。傳統(tǒng)的濕法選煤技術極度依賴水資源，而我國主要產煤區(qū)域又干旱缺水，資源上的錯配使得耗水量大的濕法分選技術應用受到限制[3]。同時，我國褐煤資源豐富，較低的變質程度使其具有遇水易泥化的特征。濕法帶來的水分也會對嚴寒地區(qū)產品的裝卸及運輸造成困難。干法選煤是干旱缺水地區(qū)與易泥化煤炭高效分選提質的重要途徑，在解決濕法技術痛點的同時，與濕法工藝聯(lián)合協(xié)同發(fā)展，共同推動煤炭使用過程中的清潔高效利用。

干法重介質流化床通過上升氣流驅動加重質顆粒流化形成一定密度的氣固流態(tài)化床層，實現(xiàn)對煤炭按密度分選，床層密度均勻穩(wěn)定性即床層流化質量是決定分選精度的關鍵。然而在分選過程中，流化床內存在大量非均勻的氣泡結構，是床層密度擾動的重要來源之一[4]。附加上運動內構件、入料等多因素的綜合影響，床層流化行為復雜多變，壓力信號呈現(xiàn)出非均勻性、非線性、多尺度特征。這些多尺度的物理特征耦合在一起，以不同的權重反映于床層密度波動，最終影響著分選效率。通過測量產品灰分判定分選效果存在著一定的時間延遲，具有滯后性[5]。……