流化床
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流化床的性能及应用介绍
——化学反应工程
成员： 李荣秋 2013000208 张 丽 2013000211
目
录
流化床简介
流化态种类
流化床应用
流化床简介
当连续引入流体的流速很低时， 固体床层虽有流体通过，但固体粉 粒的相对位置不发生变化，即固体 颗粒处于固定状态，床层高度亦基 本维持不变。
固定床
如果此时测定流体通过床层的 总压降ΔP，并且对流体的空塔速 度ω。 这ΔP随ω的升高而上升，其 关系呈现为倾斜的直线。
流化床简介
当流体通过床层的速度逐渐提高 到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空 隙增大，床层体积出现膨胀。 如果再进一步提高流体速度，床 层将不能维持固定状态。此时，颗粒 全部悬浮于流体中，显示出相当不规 则的运动。随着流速的提高，颗粒的 运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增 大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被 流体带出。
聚式流化态：聚式流态化出现在流-固密度差较大的体系，如气-固流化 床。大量气体聚并成气泡上升，在床面上破裂而将 颗 粒 向床面以上空间抛送。造成床层界面的较大起伏、压降的 波动。
流化态
流化态是固体颗粒像流体一样进行流动的现象。 除重力作用外，一般是依靠气体或流体的流动来带 动固体颗粒流动的。
流 化 态
流化态
流化态还可划分为以下几种形式：
固定式 当流体向上流过颗粒床层时，如速度较低，则流体从粒 间空隙通过时颗粒不动，这就是固定床。如流速渐增， 则颗粒间空隙率将开始增加，床层体积逐渐增大，成为 膨胀床。
流化态
节涌 如果床径很小（如一般小试或中试中常见的那样）而床高与 床径比较大时，气泡在上升过程中可能聚集并增大甚至达到 占据整个床层截面的地步，将固体颗粒一节节地往上柱塞式 地推动，直到某一位置而崩落为止，这种情况叫做节涌。但 在大床中，这种节涌现象通常式不会发生的。 气流输送 当气速一旦超过了颗粒的带出速度（或称终端速度），粒子 就会被气流所带走成为气输床，只有不断地补充新的颗粒进 去，才能使床层保持一定的料面。
流化床简介
在固定床阶段，逐渐提高流速达到B点，再进 一步提高流速，床层不再维持为固定床状态，固体 颗粒之间开始出现明显的相对运动，固体颗粒被浮 动起来，显示出相当不规则的运动，而随流速的升 高颗粒运动亦愈发剧烈，但总的来说仍然停留在床 层内不被带出，即向上运动的速度为零。
流化床
压降ΔP 基本维持一个定值ΔPf
流化床的应用
三相流化床
应 用
特点：高效传质，适用于化学 吸收、除尘等多种场合。在流 化床反应器中，液体自下而上 运动，会同气体的悬浮作用， 使固体颗粒在反应器内呈均匀 流动状态。
在锰酸钾生产中的应用：
流化床的应用 原理
气体从塔底进入, 经气、液分布板进入三相流化 床层与液相和固相充分接触, 当上升到气、液、固分 离室后, 分离气体从顶部排出。
流化态
在床层内的流体和颗粒两相运动中，由于流速、流体与颗粒的密度差、颗 粒粒径及床层尺寸的不同，可呈现出不同的流化状态，但主要分为散式流化态 与聚式流化态两类。 散式流化态：颗粒均匀地分布在整个流化床内且随着流速增加床层均 匀膨胀，床内孔隙率均匀增加，床层上界面平稳，压降 稳定、波动很小。因此，散式流化态是较理想的流化状 态。一般流-固两相密度差较小的体系呈现散式流态化特 征，如液-固流化床。
由于气泡的存在, 使反应塔三相流体的表观 密度小于循环管内两相流体的表观密度,使物料自 塔底而上, 进入分离室后溢入循环管, 形成液相自 循环流。 由于自然层析作用, 形成固体颗粒上稀下浓、 上轻下重的分布状态, 轻的固体颗粒被带入气、液、 固分离室分离。
流化床的应用
在废水中提取有用物质而使废水零排放的治理废水方案 越来越被广大企业认可！
流化床
流化床简介
流化床形成阶段
第一阶段———固定床 第二阶段———流化床 第三阶段———流体输送
流化床简介
流体输送
再进一步提高流速至C点，则床层不能再保持流化。 从这一点起，固体颗粒不再停留在容器中，开始被流体 带到容器之外。K点的速度称为带出速度ωt，它的数值 等于颗粒在该流体中的沉降速度。
这种现象在流化床设备中应力求避免。
流化床的应用
利用其干燥功能的应用
1 2
三相流化床在生产中的应用
3
应用
在废水处理中的应用
流化床的应用
干燥
流化床干燥是利用热空气流使湿颗粒悬浮， 再与物料进行热交换，把水分带走达到干燥 的目的。
温度分布均匀，从而避免了产品的任何局部的过 热，所以特别适用于某些热敏物料干燥。
优点
物料和干燥介质接触面积大，同时物料在床内 不断地进行激烈搅动，传热效果良好，具有很高的 热容量系数具有生产能力大特点。
物料在干燥器内的停留时间，可以按需要进行 调整，所以产品含水率稳定。
流化床的应用
（1）被干燥物料颗粒度有一定尺度要求的，一般要 求不小于30μm，不大于4mm 为合适，粒度太小易被 气流夹带，粒度太大不易流化； （2）当几种物料混在一起干燥时，则要求几种物料 的相对密度应接近；
缺 点
（3）含水量过高易粘结成团的物料，一般不适用， 同时易结壁和易粘结团的物料会在流化过程中产生结 壁和堵床现象；
（4）由于流化干燥器的物料返混比较激烈，所以在 单级连续式流化干燥装置中，物料停留时间不均匀， 有可能发生未经干燥的物料随产品一起排出床层。
流化床的应用
一、乳粉的生产
干燥是乳粉生产中必须的工艺， 喷雾干燥在颗粒成型和干燥领域是 一项应用最为广泛的工业技术。
二、在制药工业的应用 流化床技术在制药工业已从单纯的流化床干燥发展到流化床包衣、 流化床制丸、流化床混合及流化床粉碎，特别是近年所延伸至包衣、 制粒（丸）功能,新功能与原传统的制剂工艺相比体现出更多的优势。 其他：化肥、颜料、塑料、制药
流化床喷雾造粒技术是从废水中提取有用物质工程里一个重要的化工单元。 它将喷雾、造粒、干燥合三为一， 不仅提高了废水的处理率，而且还 增加了废水产品的附加值，降低了 废水治理工程的费用。
生物工程废水中的应用、 在印染工业废水中的应用
谢谢！
2013.12.25
Hale Waihona Puke
——化学反应工程
成员： 李荣秋 2013000208 张 丽 2013000211
目
录
流化床简介
流化态种类
流化床应用
流化床简介
当连续引入流体的流速很低时， 固体床层虽有流体通过，但固体粉 粒的相对位置不发生变化，即固体 颗粒处于固定状态，床层高度亦基 本维持不变。
固定床
如果此时测定流体通过床层的 总压降ΔP，并且对流体的空塔速 度ω。 这ΔP随ω的升高而上升，其 关系呈现为倾斜的直线。
流化床简介
当流体通过床层的速度逐渐提高 到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空 隙增大，床层体积出现膨胀。 如果再进一步提高流体速度，床 层将不能维持固定状态。此时，颗粒 全部悬浮于流体中，显示出相当不规 则的运动。随着流速的提高，颗粒的 运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增 大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被 流体带出。
聚式流化态：聚式流态化出现在流-固密度差较大的体系，如气-固流化 床。大量气体聚并成气泡上升，在床面上破裂而将 颗 粒 向床面以上空间抛送。造成床层界面的较大起伏、压降的 波动。
流化态
流化态是固体颗粒像流体一样进行流动的现象。 除重力作用外，一般是依靠气体或流体的流动来带 动固体颗粒流动的。
流 化 态
流化态
流化态还可划分为以下几种形式：
固定式 当流体向上流过颗粒床层时，如速度较低，则流体从粒 间空隙通过时颗粒不动，这就是固定床。如流速渐增， 则颗粒间空隙率将开始增加，床层体积逐渐增大，成为 膨胀床。
流化态
节涌 如果床径很小（如一般小试或中试中常见的那样）而床高与 床径比较大时，气泡在上升过程中可能聚集并增大甚至达到 占据整个床层截面的地步，将固体颗粒一节节地往上柱塞式 地推动，直到某一位置而崩落为止，这种情况叫做节涌。但 在大床中，这种节涌现象通常式不会发生的。 气流输送 当气速一旦超过了颗粒的带出速度（或称终端速度），粒子 就会被气流所带走成为气输床，只有不断地补充新的颗粒进 去，才能使床层保持一定的料面。
流化床简介
在固定床阶段，逐渐提高流速达到B点，再进 一步提高流速，床层不再维持为固定床状态，固体 颗粒之间开始出现明显的相对运动，固体颗粒被浮 动起来，显示出相当不规则的运动，而随流速的升 高颗粒运动亦愈发剧烈，但总的来说仍然停留在床 层内不被带出，即向上运动的速度为零。
流化床
压降ΔP 基本维持一个定值ΔPf
流化床的应用
三相流化床
应 用
特点：高效传质，适用于化学 吸收、除尘等多种场合。在流 化床反应器中，液体自下而上 运动，会同气体的悬浮作用， 使固体颗粒在反应器内呈均匀 流动状态。
在锰酸钾生产中的应用：
流化床的应用 原理
气体从塔底进入, 经气、液分布板进入三相流化 床层与液相和固相充分接触, 当上升到气、液、固分 离室后, 分离气体从顶部排出。
流化态
在床层内的流体和颗粒两相运动中，由于流速、流体与颗粒的密度差、颗 粒粒径及床层尺寸的不同，可呈现出不同的流化状态，但主要分为散式流化态 与聚式流化态两类。 散式流化态：颗粒均匀地分布在整个流化床内且随着流速增加床层均 匀膨胀，床内孔隙率均匀增加，床层上界面平稳，压降 稳定、波动很小。因此，散式流化态是较理想的流化状 态。一般流-固两相密度差较小的体系呈现散式流态化特 征，如液-固流化床。
由于气泡的存在, 使反应塔三相流体的表观 密度小于循环管内两相流体的表观密度,使物料自 塔底而上, 进入分离室后溢入循环管, 形成液相自 循环流。 由于自然层析作用, 形成固体颗粒上稀下浓、 上轻下重的分布状态, 轻的固体颗粒被带入气、液、 固分离室分离。
流化床的应用
在废水中提取有用物质而使废水零排放的治理废水方案 越来越被广大企业认可！
流化床
流化床简介
流化床形成阶段
第一阶段———固定床 第二阶段———流化床 第三阶段———流体输送
流化床简介
流体输送
再进一步提高流速至C点，则床层不能再保持流化。 从这一点起，固体颗粒不再停留在容器中，开始被流体 带到容器之外。K点的速度称为带出速度ωt，它的数值 等于颗粒在该流体中的沉降速度。
这种现象在流化床设备中应力求避免。
流化床的应用
利用其干燥功能的应用
1 2
三相流化床在生产中的应用
3
应用
在废水处理中的应用
流化床的应用
干燥
流化床干燥是利用热空气流使湿颗粒悬浮， 再与物料进行热交换，把水分带走达到干燥 的目的。
温度分布均匀，从而避免了产品的任何局部的过 热，所以特别适用于某些热敏物料干燥。
优点
物料和干燥介质接触面积大，同时物料在床内 不断地进行激烈搅动，传热效果良好，具有很高的 热容量系数具有生产能力大特点。
物料在干燥器内的停留时间，可以按需要进行 调整，所以产品含水率稳定。
流化床的应用
（1）被干燥物料颗粒度有一定尺度要求的，一般要 求不小于30μm，不大于4mm 为合适，粒度太小易被 气流夹带，粒度太大不易流化； （2）当几种物料混在一起干燥时，则要求几种物料 的相对密度应接近；
缺 点
（3）含水量过高易粘结成团的物料，一般不适用， 同时易结壁和易粘结团的物料会在流化过程中产生结 壁和堵床现象；
（4）由于流化干燥器的物料返混比较激烈，所以在 单级连续式流化干燥装置中，物料停留时间不均匀， 有可能发生未经干燥的物料随产品一起排出床层。
流化床的应用
一、乳粉的生产
干燥是乳粉生产中必须的工艺， 喷雾干燥在颗粒成型和干燥领域是 一项应用最为广泛的工业技术。
二、在制药工业的应用 流化床技术在制药工业已从单纯的流化床干燥发展到流化床包衣、 流化床制丸、流化床混合及流化床粉碎，特别是近年所延伸至包衣、 制粒（丸）功能,新功能与原传统的制剂工艺相比体现出更多的优势。 其他：化肥、颜料、塑料、制药
流化床喷雾造粒技术是从废水中提取有用物质工程里一个重要的化工单元。 它将喷雾、造粒、干燥合三为一， 不仅提高了废水的处理率，而且还 增加了废水产品的附加值，降低了 废水治理工程的费用。
生物工程废水中的应用、 在印染工业废水中的应用
谢谢！
2013.12.25
Hale Waihona Puke