流化床

流化床

將固體顆粒均勻地堆在有開(kāi)孔底的容器內，形成一床層，若流體自上而下通過(guò)，顆粒并不運動(dòng)，此種床層成為固體床；若流體自上而下通過(guò)床層，低流速時(shí)，情況與固體床無(wú)異，流速加大則顆粒便活動(dòng)使床層膨脹，流速進(jìn)一步加大時(shí)，顆粒會(huì )彼此離開(kāi)而在流體中活動(dòng)，流速愈大，則活動(dòng)愈劇烈，并在床層內各處各方向運動(dòng)。一種情況稱(chēng)為固體流化態(tài)，流化態(tài)后顆粒床層稱(chēng)為流化床。將其運用到實(shí)際生產(chǎn)生活中的技術(shù)就是流化床技術(shù)。

若將氣固流化床比擬為沸騰中的液層，則處于流化狀態(tài)的顆粒群便相當于沸騰中的液體本身，而穿過(guò)床層上升的氣泡便相當與于沸騰液中的蒸汽泡，因此，此種流化床存在著(zhù)一個(gè)特殊兩相物系。處于流化狀態(tài)的顆粒群是連續的，為連續相，又稱(chēng)密相。氣泡是分散的，稱(chēng)為分散相，又稱(chēng)稀相。只要床層有明顯的上界面，便有稀密兩相共存，但一般稱(chēng)此狀態(tài)的流化床為密相流化床。若氣速加大則床層上界面不存在，則稱(chēng)此狀態(tài)的流化床為稀相流化床。在正常的氣固相流化床密相中氣體流動(dòng)很慢，幾乎為層流。氣泡與密相接觸的界面上則發(fā)生顆粒的猛烈沖擊，使泡內、外的氣體都發(fā)生很大的湍動(dòng)，因而加強了氣固間的接觸，有利于熱量與質(zhì)量傳遞。這是氣泡帶來(lái)的好處，但氣泡也會(huì )造成兩種不利的情況，即溝流和騰涌現象。

流化床流化速度根據不同狀態(tài)床層可將流化速度分成臨界流化速度和帶出速度。實(shí)際上，床內顆粒直徑是不可能*一樣的，每種顆粒有不同的值，選擇流化速度時(shí)，應考慮這不同的值，即使顆粒分布窄，選擇速度范圍比較寬，也應考慮速度太小或太大時(shí)會(huì )出現溝流或騰涌等不正?，F象。

為了提高設備的生產(chǎn)強度，一般都希望用盡可能大的氣流速度，如果在流化床后面設以高效旋風(fēng)分離器，氣流速度大于某些顆粒的帶走速度也未嘗不可。這在實(shí)際生產(chǎn)中已有應用。提高氣流速度不能只考慮流化床本身的操作彈性，還受到下列條件的制約：氣體與固體的接觸時(shí)間要有保證，氣體輸送機械的能力要適應流體阻力的加大。