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除了循環(huán)流化床，常用的流化床反應(yīng)器還包括鼓泡流化床。很多時(shí)候，鼓泡流化床反應(yīng)器中同時(shí)存在兩種密度或粒徑不同的顆粒。一個(gè)典型的例子是生物質(zhì)顆粒在流化床反應(yīng)器中的熱解、氣化過程：為了改善生物質(zhì)顆粒的流化質(zhì)量，同時(shí)強(qiáng)化床內(nèi)的熱量傳遞，通常需引入石英砂顆?；蛘呙夯翌w粒。當(dāng)兩種顆粒在流化床反應(yīng)器中共同流化時(shí)，它們之間的分級(jí)（一種顆粒在床層上部富集，而另一種顆粒在床層下部富集）是一個(gè)無可回避的問題。無論是避免還是利用這種分級(jí)，都需要深入認(rèn)識(shí)并掌握兩種顆粒之間分級(jí)的規(guī)律。第一步即在于準(zhǔn)確測(cè)量任意給定操作氣速下兩種顆粒的分級(jí)指數(shù)（分級(jí)程度的定量表征），而準(zhǔn)確測(cè)量分級(jí)指數(shù)的關(guān)鍵在于首先獲取可以代表該操作氣速的穩(wěn)定流化狀態(tài)。朱全紅等詳細(xì)比較了獲取穩(wěn)定流化狀態(tài)的兩種常用方式，揭示了獲取穩(wěn)定流化狀態(tài)的困難源于顆粒之間的內(nèi)摩擦力。由于內(nèi)摩擦力的影響，顆粒在到達(dá)穩(wěn)定流化狀態(tài)之前即失去運(yùn)動(dòng)能力，導(dǎo)致顆粒群停留在亞穩(wěn)定平衡狀態(tài)。正是由于額外亞穩(wěn)定平衡態(tài)的存在，顆粒群會(huì)呈現(xiàn)出多態(tài)性，即具有多種平衡態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)涉及顆粒群的研究具有重要的指導(dǎo)意義，必須小心采取措施，使得每次實(shí)驗(yàn)中顆粒群都具有相同的初始狀態(tài)，進(jìn)而增加實(shí)驗(yàn)之間的可比性。這一工作的開展將會(huì)使得不同研究研究者報(bào)道的分級(jí)數(shù)據(jù)更具有可比性。該工作發(fā)表在FUEL（2023, 346: 128410），青島科技大學(xué)為論文唯一單位。
為測(cè)量給定操作氣速下的分級(jí)指數(shù)，傳統(tǒng)方法在得到穩(wěn)定流化狀態(tài)之后，還需使床層塌落，才能進(jìn)行取樣分析，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)引入不必要的誤差。當(dāng)流化床中的兩種顆粒分別為磁性和非磁性顆粒，朱全紅等提出了一種基于磁導(dǎo)率測(cè)量分級(jí)指數(shù)的新方法。在得到塌落床中，只需測(cè)量床層的磁導(dǎo)率，即可快速獲知分級(jí)指數(shù)，無需取樣和分離兩種顆粒，可有效回避取樣和分析過程中可能存在的各種問題。該工作發(fā)表在FUEL（2023, 340: 127554），青島科技大學(xué)為論文唯一單位，該工作同時(shí)申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利（CN202210926021.0）。
青島科技大學(xué)化工學(xué)院2022級(jí)研究生張強(qiáng)、2020級(jí)本科生楊培藝和林夢(mèng)琦開展了上述論文的部分實(shí)驗(yàn)測(cè)量工作。
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