当前世界能源领域面临诸多挑战,如何高效利用有限的资源成为目前工业上的首要问题。流态化技术具有操作简单、快速有效的优点,对于传质与传热也起到了很好的强化作用,使得工业上利益最大化。在过去的一百年里,研究者们对流态化技术的研究颇多,这也使得工业化生产得到了快速发展。流化床中流化特性的研究能够为工业应用提供理论指导,尤其是颗粒在流化床中的最小流化速度、气泡行为以及混合行为,对于流态化操作有着重要作用。以往的研究大多集中在传统圆柱形流化床,随着工业的发展,新型的二维流化床应运而生,尤其体现在光催化领域。但是目前对于混合颗粒在二维流化床中的研究较少,因此本文重点研究不同类型的二元混合颗粒在二维矩形流化床中的流化特性,为流态化发展提供技术指导。本工作在一套透明的二维矩形流化床中进行,选取玻璃珠、石英砂、锯末、糯米粉、小米作为研究对象,对不同粒径、不同密度、不同类型二元混合颗粒在二维流化床内的流动特性、气泡特性以及混合性质做了系统研究。采用降速法测量了床层压降与操作气速之间的关系,结合流化床内鼓泡现象,得到了混合颗粒的最小流化速度,通过对前人所提出的最小流化速度关联式的计算结果的分析对比,引入混合比R,提出了适用于二元混合颗粒的最小流化速度公式,模型计算结果和实验数据吻合良好。研究了混合颗粒床层膨胀比与颗粒性质及颗粒组成的关系,研究表明:颗粒粒径越小,床层膨胀比越大;颗粒的密度越小,床层膨胀比越大;颗粒粘性越大,床层膨胀比越小。利用CCD的图像采集功能,对流化床内的气泡行为进行可视化研究,利用Matlab图像处理程序对气泡图像进行处理,研究了混合颗粒在流化过程中的气泡直径和气泡上升速度。研究了二维床中操作气速、质量配比、粒径等因素对气泡直径以及上升速度的影响,根据实验结果拟合出气泡直径和气泡上升速度关联式。借助数字图像处理技术,对混合颗粒流化时混合行为做了研究,结果表明:对于玻璃珠与锯末的混合颗粒而言,当锯末质量含量超过15%时,床层出现严重偏析现象;对于玻璃珠与糯米粉的混合颗粒而言,当糯米粉含量在12%时出现偏析现象。此外,采用床层压降瞬时值求方差的方法,研究了床层的压力波动情况;得出不同条件下压力波动数据,并对其进行了影响因素的分析。