什么是流態(tài)化現(xiàn)象

什么是流態(tài)化？我們?cè)趫A柱形容器的下部裝有一塊篩板(稱為氣體分布板）,在篩板上放置固體顆粒，在固體層的下部有U形管壓差計(jì)。流體從下部進(jìn)口輸入，觀察固體床層高度和壓差計(jì)隨氣體的流速的變化情況，并把這種變化標(biāo)繪在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上。

固定床階段

當(dāng)氣體以低速通過(guò)床層時(shí)，固體顆粒諍止不動(dòng)，氣體從粒顆之間的空隙通過(guò)，床層高度不變，這種床層稱為固定床。氣休通過(guò)床層的壓力降卻隨氣速的增大而增大。

這是因?yàn)闅怏w通過(guò)粒間空隙時(shí)摩擦阻力存在，流速增大，摩擦阻力也增大。

流化床階段

氣速達(dá)到一定值時(shí)，固體顆粒開(kāi)始流化，此時(shí)流速稱臨界流化速度。當(dāng)氣速超過(guò)臨界流化速度時(shí)顆粒運(yùn)動(dòng)劇烈，上下翻滾，如同液體的沸騰現(xiàn)象，這時(shí)床層壓力降基本上不隨氣速而變化。

氣流輸送階段

當(dāng)床內(nèi)氣速達(dá)到一定值時(shí)，固體顆粒開(kāi)始被吹出反應(yīng)器。與床內(nèi)氣速值相應(yīng)的流速稱為最大流化速度或稱為顆粒帶出速度。超過(guò)床內(nèi)氣速達(dá)到一定值時(shí)，常流態(tài)化已經(jīng)被破壞。在氣體輸送階段，空隙率趨近于1。

流化床的正常操作氣速應(yīng)當(dāng)在一定值之間。對(duì)于不同的氣體和固體顆粒所組成的體系，其一定值也各不相同。工業(yè)上常用的操作氣速為0.2—1.0ms-1。近年來(lái)，為提高反應(yīng)器的生產(chǎn)率，傾向采用較高的操作氣速。為此，常采用高床，床內(nèi)設(shè)特殊構(gòu)件、改進(jìn)催化劑和改善粉塵間收等方法。