气体分布装置原理

气体分布装置的作用
流化床的气体分布板是保证流化床具有良好而稳定流态化的重要构件，它应满足下列要求。

（1）它必须具有均匀分布气体的作用，同时其压降要小;
（2）使流化床有一个良好的起始流化状态，保证在分布板附近创造一个良好的气固接触条件，排除形成死床的可能；
（3）支承板上的催化剂，在长期操作过程中，分布板不被堵塞和磨蚀，停车时不漏料。

分布板对整个流化床的直接作用范围仅0.2~0.3m,然而它对整个床层的流态化状态却具有决定性的影响。

在生产过程中,常会由于分布板设计不合理,气体分布不均匀,造成沟流和死区等异常现象。

工业生产用的气体分布板的型式很多,主要有密孔板,直流式、侧流式和填充式分布板,旋流式喷嘴和分枝式分布器等,每一种类型又有多种不同的结构。

密孔板又称烧结板,被认为是气体分布均匀、初生气泡细小、流态化质量最好的一种分布板。

但因其易被堵塞,并且堵塞后不易排出,加上造价较高,所以在工业中较少使用。

直流式分布板结构简单,易于设计制造,但气流方向正对床层,易使床层形成沟流,小孔易于堵塞,停车时又易漏料。

所以,除特殊情况外,一般不使用直流式分布板。

如图所示的是三种结构的直流式分布板。

填充式分布板是在多孔板(或栅板)和金属丝网上间隔地铺上卵石、石英砂、卵石,再用金属丝网压紧,如下图所示。

其结构简单,制造容易,并能达到均匀布气的要求,流态化质量较好。

但在操作过程中,固体颗粒一旦进入填充层就很难被吹出,容易造成烧结。

另外，经长期使用后，填充层常有松动，造成移位，降低了布气的均匀程度。

侧流式分布板如图下图所示,它是在分布板孔中装有锥形风帽,气流从锥帽底部的侧缝或锥帽四周的侧孔流出,是应用最广、效果较好的一种分布板。

其中侧缝式锥帽因其不会在顶部形成小的死区,气体紧贴分布板板面吹出,适当气速下也可以消除板面上的死区,从而大大改善床层的流态化质量，避免发生烧结和分布板磨蚀现象，因此应用更广。

无分布板的旋流式喷嘴如图所示。

气体通过六个方向上倾斜10°的喷嘴喷出,托起颗粒,使颗粒激烈搅动。

中部的二次空气喷嘴均偏离径向20°~25°,造成向上旋转的气流。

这种流态化方式一般应用于对气体产品要求不严的粗粒流态化床中。

短管式分布板是在整个分布板上均匀设置若干根短管,每根短管下部有一个气体流入的小孔，如图所示。

孔径为9-10mm，为管径的1/4-1/3，开孔率约0.2%。

短管长度约200mm。

短管及其下部的小孔可以防止气体涡流，有利于均匀布气，使流化床操作稳定。

多管式气流分布器是近年来发展起来的一种新型分布器，有一个主管和若干带喷射管的
支管组成，如图所示。

由于气体向下射出,可消除床层死区,也不存在固体泄漏问题,并且可以根据工艺要求设计成均匀布气或非均匀布气的结构。

另外分布器本身不同时支撑床层质量,可做成薄型结构。