高溫過濾濾材流動性質量測

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姓名

簡大翔(Da-Hsiang Chien) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

高溫過濾濾材流動性質量測
(Flow properties of granular filter media)

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摘要(中)

近十年來，美日歐等先進國家積極投入流動式顆粒床高溫廢氣淨化系統之研發，可為未來相當具有潛力的過濾系統之ㄧ。然而此過濾系統利用顆粒的流動來攔阻及移除燃氣中的粉塵，因此在設計流動式顆粒床前需進行濾材顆粒的流動性質量測。而流動性質量測所得之數據經過換算分析乃為設計流動式顆粒床的重要參數。
本研究以Jenike直接剪力測試儀器量測顆粒在不同的粒徑、壁面、垂直應力及顆粒條件下的流動性質，如壁面摩擦角與內部摩擦角，以提供未來在設計流動式顆粒床系統上能有一參考。

摘要(英)

Recent analyses suggest that ceramic candle barrier filters and granular moving bed filters are the most promising approaches to hot gas cleanup for advanced coal gasification technologies (IGCC). Ceramic barrier filters have several disadvantages: they must be periodically cleaned (blow back) to remove accumulated dust; they are fragile; they have low filtration velocity; and they are expensive. Granular bed filters are attractive for hot gas filtration because they employ low cost filter media. Granular moving bed filters have been developed in several different geometries. These can be roughly characterized as parallel flow, counter-current flow, and cross flow filters.
Flow properties of filter media are key factors in high efficiency performance of granular moving bed filter. Silica sands of different particle sizes were tested in Jenike shear device and internal friction has been measured. The wall friction angles of silica sands have been measured on stainless steel and carbon steel surfaces. Results of measurements will be exploited for design of mass flow hoppers and filter vessel of two stage granular moving bed filter.

關鍵字(中)

★ 流動式顆粒床
★ 流動性質
★ 壁面摩擦角
★ 內部摩擦角

關鍵字(英)

★ the angle of internal friction
★ the angle of wall friction
★ flow properties of granular filter media
★ granular moving bed filter

論文目次

摘要 Ⅰ
致謝 III
目錄 IV
附表目錄 VI
附圖目錄 X
符號說明 XIV
第一章簡介 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 6
第二章顆利濾材流動性質量測實驗設備和方法 7
2.1 實驗設備 7
2.2 實驗濾材與性質 11
2.3 實驗方法 12
2.3.1 整體密度 12
2.3.2 壁面摩擦角 12
2.3.3 內部摩擦角 13
2.4 相關理論介紹 14
2.4.1 摩擦角 14
2.4.2 剪力環內力平衡方程式 15
2.4.3 擴張環面積 17
2.4.4 莫爾圓 20
2.4.5 內聚力 22
2.4.6 自由降伏強度 22
2.4.7 流動函數 23
2.4.8 有效降伏曲線與有效摩擦角 24
2.5 繪製並整理數據的方法 24
2.5.1 壁面摩擦角降伏曲線 24
2.5.2 內部摩擦角降伏曲線 26
第三章結果與討論 29
3.1 整體密度 29
3.2 壁面摩擦角 30
3.3 內部摩擦角 93
第四章結論 112
參考文獻 114

參考文獻

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指導教授

蕭述三(Shu-San Hsiau)

審核日期

2008-7-22

推文