本课题针对新型铬钒双中心催化剂工业化制备过程中的关键装置进行中试放大研究。与实验室小试装置不同,中试装置需解决放大过程出现的问题并探索其最佳操作参数。首先,设计了一套公斤级载体焙烧用流化床冷模装置；其次,实验观测了流化床层膨胀及流化现象,根据压降确定满足良好流化状态时的气速操作范围。研究操作气速、颗粒装填量对床层流化质量、轴向压降分布、整体床层压降以及分布板压降的影响规律,阐明流化床层压降与固含率分布的影响因素；另外,本文还利用FLUENT数值模拟软件对相同尺寸的流化床进行CFD模拟,讨论了床层轴向以及径向方向上固含率分布与速度分布,对冷模实验结果进行验证。本文得到如下结论：设计的流化床冷模装置内径为120mm,流化段高度为910mm,流化段轴向方位从底部1cm起每隔10cm设置一个测压点,采用开孔率为2.83%的侧缝风帽分布板。所用硅胶颗粒平均粒径约为57.4μm,1kg硅胶的高径比为2.52。判断流化状态是否良好的依据是：在良好流化的气速范围内,整体床层压降随气速变化维持水平,离床底11cm高度以上的非底部床层轴向压降分布均匀,颗粒相各高度段的压降波动程度小,以及可观察到气泡分散均匀。本实验所用硅胶颗粒是Geldart B类颗粒,床层处于良好流化状态时膨胀比小于1.7。为保证整体床层压降达到稳定,操作气速至少为1.18cm/s；气速在2.21-2.95cms之间时,整体床层压降维持稳定,非底部床层区域的轴向压降分布均匀,且可见较均匀分散的气泡；当操作气速超过3.68cm/s,非底部床层的轴向压降分布开始变得不均匀,气速过大加速了密稀两相间的区分,流化效果趋于恶化,并且加剧了颗粒损耗以及用气量的损失。CFD模拟结果表明,流化床床层底部区域压降偏大,非底部区域轴向压降分布均匀；气固相分布呈典型的环-核结构,靠近床层中央处颗粒由于曳力导致其向上运动,固含率偏小,而靠近器壁处颗粒受到床层中央气泡聚结或分散运动的挤压而呈现向下沉降,固含率偏大。本文的研究结果可为进一步开发热模焙烧装置提供理论依据。