化工基础实验 固定床和流化床实验
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如何解决？
流化床压力与气速的关系
log
固定床
流化床
带出开始
C
B
A
D
A 起始流化速度
带出速度
logu
图 3-28 流化床压力降与气速关系
三、实验装置图
图2 气固系统流程图 1.鼓风机 2.孔板流量计 3.孔板压差计 4. 压差计 5.床身 6.接收管 7.旋风分离器 8.按钮开关
图2 液固系统流程图 1. 旋液分离器 2. 接收器 3.床身 4. 压差计 5. 孔板压差计 6.水槽 7.水泵 8. 孔板流量计 9. 按钮开关
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B、 聚式流化
对于密度差较大的系统，则趋向于另一种流化 形式——聚式流化。例如，在密度差较大的 气—固系统的流化床中，超过流化所需最小气 量的那部分气体以气泡形式通过颗粒层，上升 至床层上界面时即行破裂。在这些气泡内可能 夹带有少量固体颗粒。这时床层内分为两相， 一相是空隙小而固体浓度大的气固均匀混合物 构成的连续相，称为乳化相；另一相则是夹带 有少量固体颗粒而以气泡形式通过床层的不连 续相，称为气泡相。由于气泡在上界面处破裂， 所以上界面是以某种频率上下波动的不稳定界 面，床层压强降也随之作相应的波动。
实验装置
四、注意事项
在全部的操作中，流量调节是关键，要求流量调节要缓 慢，由其是在临界流化点附近要更加缓慢，做出流化曲 线的全部过程，至少要做15—20个点左右，点并均匀分 布。
由于实验完毕后，床层颗粒的孔隙率增大，为了使下一 次实验数据准确性好些，用手轻轻拍一下床体，使固体 的孔隙率减小，床层高度为实验前原有的高度。
本实验室装置为二维床。便于观察现象。但固体颗粒回 收到床内，并不十分方便。所以操作中注意流量调节不 要过猛，防止颗粒带出。
防止指示液冲出，如流量过猛或过大也易造成指示液冲 出。
五、实验结果整理
定流速与压降和高度的关系，并仔细观察实验现象， 将数据和现象详细记录。下表可供记录参考：
流体流量计
序 号
固定床和流化床实验
预习复习系统
实验目的 实验原理 实验装置图 注意事项 实验结果整理 实验报告内容 思考题
一、实验目的
观察固定床与流化床的总体性状； 观察固定床向流化床转变的过程及流化现象； 观察液固系统与气固系统流态化的差异； 测定两系统的流化关系曲线即（∆P~w曲
线）； 测定两系统的临界流化速度即wmf。
如果流体的流速升高到使全部颗粒刚好虚浮于向上流动的 流体中而能作随机运动，此时立体与颗粒之间的摩擦阻力 恰好与其净重力相平衡。此后，床层高度L将随流速提高而
升高，这种床层称为流化床，如图（c）、（d）所示。
流化床阶段，每一个空塔速度对应一个相应的床层空隙 率，流体的流速增加，空隙率也增大，但流体的实际流 速总是保持颗粒的沉降速度μt不变，且原则上流化床有 一个明显的上界面。
C、颗粒输送阶段 当立体在床层中的实际流速超过颗粒的沉降速度μt时，
流化床的上界面消失，颗粒将虚浮在流体中并被带出器 外，如图（e）所示。
此时，实现了固体颗粒的气力或液力输送，相应的床 层称为相输送床层。
2、两种不同流化形式 A、散式流化 散式流化状态的特点：固体颗粒均匀的分散在流化介
质中，故称均匀流化。当流速增大时，床层逐渐膨胀 而没有气泡产生，颗粒彼此分开，颗粒间的平均距离 或床层中各处的空隙率均匀增大，床层高度上升，并 有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散 式流化，故大多数液—固流化属于“散式流化”。
∆P孔 板
qV
mm液柱 m3/s
速度 w
压降 ∆P床层
床层高 度
H
现 象
m/s mmHg
mm
六、实验报告内容
将上述实验数据，按下列要求进行整理： 在双对数坐标纸上标绘∆P—u关系曲线。 求出临界流化速度Umf并与实测值比较。
七、思考题
本实验的流化曲线与理论的流化曲线有何偏差？ 为什么？
流化时床层压降∆P为什么波动？ 比较两种系统流化床的流化有何不同？ 流化床有哪些不正常的现象，生产实际中一般
流化床压力与气速的关系
log
固定床
流化床
带出开始
C
B
A
D
A 起始流化速度
带出速度
logu
图 3-28 流化床压力降与气速关系
三、实验装置图
图2 气固系统流程图 1.鼓风机 2.孔板流量计 3.孔板压差计 4. 压差计 5.床身 6.接收管 7.旋风分离器 8.按钮开关
图2 液固系统流程图 1. 旋液分离器 2. 接收器 3.床身 4. 压差计 5. 孔板压差计 6.水槽 7.水泵 8. 孔板流量计 9. 按钮开关
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B、 聚式流化
对于密度差较大的系统，则趋向于另一种流化 形式——聚式流化。例如，在密度差较大的 气—固系统的流化床中，超过流化所需最小气 量的那部分气体以气泡形式通过颗粒层，上升 至床层上界面时即行破裂。在这些气泡内可能 夹带有少量固体颗粒。这时床层内分为两相， 一相是空隙小而固体浓度大的气固均匀混合物 构成的连续相，称为乳化相；另一相则是夹带 有少量固体颗粒而以气泡形式通过床层的不连 续相，称为气泡相。由于气泡在上界面处破裂， 所以上界面是以某种频率上下波动的不稳定界 面，床层压强降也随之作相应的波动。
实验装置
四、注意事项
在全部的操作中，流量调节是关键，要求流量调节要缓 慢，由其是在临界流化点附近要更加缓慢，做出流化曲 线的全部过程，至少要做15—20个点左右，点并均匀分 布。
由于实验完毕后，床层颗粒的孔隙率增大，为了使下一 次实验数据准确性好些，用手轻轻拍一下床体，使固体 的孔隙率减小，床层高度为实验前原有的高度。
本实验室装置为二维床。便于观察现象。但固体颗粒回 收到床内，并不十分方便。所以操作中注意流量调节不 要过猛，防止颗粒带出。
防止指示液冲出，如流量过猛或过大也易造成指示液冲 出。
五、实验结果整理
定流速与压降和高度的关系，并仔细观察实验现象， 将数据和现象详细记录。下表可供记录参考：
流体流量计
序 号
固定床和流化床实验
预习复习系统
实验目的 实验原理 实验装置图 注意事项 实验结果整理 实验报告内容 思考题
一、实验目的
观察固定床与流化床的总体性状； 观察固定床向流化床转变的过程及流化现象； 观察液固系统与气固系统流态化的差异； 测定两系统的流化关系曲线即（∆P~w曲
线）； 测定两系统的临界流化速度即wmf。
如果流体的流速升高到使全部颗粒刚好虚浮于向上流动的 流体中而能作随机运动，此时立体与颗粒之间的摩擦阻力 恰好与其净重力相平衡。此后，床层高度L将随流速提高而
升高，这种床层称为流化床，如图（c）、（d）所示。
流化床阶段，每一个空塔速度对应一个相应的床层空隙 率，流体的流速增加，空隙率也增大，但流体的实际流 速总是保持颗粒的沉降速度μt不变，且原则上流化床有 一个明显的上界面。
C、颗粒输送阶段 当立体在床层中的实际流速超过颗粒的沉降速度μt时，
流化床的上界面消失，颗粒将虚浮在流体中并被带出器 外，如图（e）所示。
此时，实现了固体颗粒的气力或液力输送，相应的床 层称为相输送床层。
2、两种不同流化形式 A、散式流化 散式流化状态的特点：固体颗粒均匀的分散在流化介
质中，故称均匀流化。当流速增大时，床层逐渐膨胀 而没有气泡产生，颗粒彼此分开，颗粒间的平均距离 或床层中各处的空隙率均匀增大，床层高度上升，并 有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散 式流化，故大多数液—固流化属于“散式流化”。
∆P孔 板
qV
mm液柱 m3/s
速度 w
压降 ∆P床层
床层高 度
H
现 象
m/s mmHg
mm
六、实验报告内容
将上述实验数据，按下列要求进行整理： 在双对数坐标纸上标绘∆P—u关系曲线。 求出临界流化速度Umf并与实测值比较。
七、思考题
本实验的流化曲线与理论的流化曲线有何偏差？ 为什么？
流化时床层压降∆P为什么波动？ 比较两种系统流化床的流化有何不同？ 流化床有哪些不正常的现象，生产实际中一般