湿颗粒流态化技术在烯烃聚合、催化裂解等传统能源化工产业和颗粒改性、制药包衣、等国家新兴产业中均有广泛应用。相比于干颗粒流化床，湿颗粒流化床中存在更为复杂的多尺度流动与传递现象。在微观尺度，液滴和颗粒碰撞覆膜、湿颗粒碰撞形成液桥、液滴液膜蒸发引起质量、热量传递。在介观尺度，湿颗粒在液桥力的作用下形成颗粒聚团，流化床中出现由湿颗粒、液滴和流化气体组成的云区。在宏观尺度，湿颗粒聚团的演化影响床层的流态化特性转变，液体蒸发过程的传热降低了流化床的平均温度。在实际工业过程中，由于湿颗粒易粘结团聚，湿颗粒流化床反应器普遍存在易堵塞、放大困难等问题，极大地限制了其大规模工业应用。因此，研究湿颗粒流态化特性、发展高效的湿颗粒流态化技术成为解决这一问题的必由之路。
　　基于上述问题，本文通过高速摄像和数字图像处理技术对二维湿颗粒流化床中气泡特性进行测量，获取了床层中气泡数目、尺寸、形状、运动速度、气含率等特性随液体含量、操作气速等条件的演化规律。

文章亮点

　　实验结果表明：在湿颗粒流化床中增加液体含量和在干颗粒流化床中减小颗粒尺寸对提高内颗粒间内聚力与重力的比值都起着积极作用，使得大部分气泡特性呈现两阶段的变化趋势。在第一阶段，气泡数量和的气含率分布均匀性增加，而气泡平均直径和纵横比减小。在第二阶段，这些特性向相反的方向转变。这种气泡特性的两阶段演变类似于干颗粒流态化中颗粒尺寸减小的情况，颗粒的流态化特性从Geldart B类特性向A类再到C类转变。此外，实验还发现：在湿颗粒流化床中，增加液体含量会提高颗粒团聚体的等效尺寸，导致气泡分数和气泡流速的持续减少，抑制床层的膨胀。而在干颗粒流化床中，减小颗粒尺寸却会导致气泡分数和气泡流速增加，利于床层膨胀。该工作对提升湿颗粒流态化行为特性的认识具有重要指导意义，为发展高效的湿颗粒流态化技术奠定了基础。