第六章 流化床反应器思考题
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第七章流化床反应器思考题
1.所谓流态化就是固体粒子像_______一样进行流动的现象。(流体)
2.对于流化床反应器,当流速达到某一限值,床层刚刚能被托动时,床内粒子就开始流化起来了,这时的流体空线速称为_______。(起始流化速度)
3.对于液—固系统的流化床,流体与粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速进一步提高时,床层膨胀均匀且波动很小,粒子在床内的分布也比较均匀,故称作_______。(散式流化床)
4.对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统,气速超过起始流化速度后,就出现气泡,气速愈高,气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈,使床层波动频繁,这种流化床称为_______。(聚式流化床)
6.对于气—固系统的流化床反应器,气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层,将固体粒子一节节向上推动,直到某一位置崩落为止,这种情况叫_______。(节涌)
7.对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的重力相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为_______。(带出速度或终端速度)8.对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的_______与粒子的_______相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为带出速度。(曳力、重力)9.对于气—固相流化床,部分气体是以起始流化速度流经粒子之间的空隙外,多余的气体都以气泡状态通过床层,因此人们把气泡与气泡以外的密相床部分分别称为_______与_______。(泡相、乳相)
10.气—固相反应系统的流化床中的气泡,在其尾部区域,由于压力比近傍稍低,颗粒被卷了进来,形成了局部涡流,这一区域称为_______。(尾涡)
11.气—固相反应系统的流化床中的气泡在上升过程中,当气泡大到其上升速度超过乳相气速时,就有部分气体穿过气泡形成环流,在泡外形成一层所谓的_______。(气泡云)
12.气—固相反应系统的流化床反应器中的气泡,_______和_______总称为气泡晕。(尾涡、气泡云)
13.气—固相反应系统的流化床中,气泡尾涡的体积约为气泡体积的_______。(1/3)
14.在气—固相反应系统的流化床中设置分布板,其宗旨是使气体_______、
_______、_______和_______为宜。(分布均匀、防止积料、结构简单、材料节省)15. 气—固相反应系统的流化床反应器中,由于上升气泡的尾涡中夹带着颗粒,它们在途中不断的与周围的颗粒进行着交换,大量的颗粒被夹带上升,这种循环相当剧烈,所以自由床中的颗粒可认为是_______的。(全混)
16简述聚式流化床的形成?
答:对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统,气速超过起始流化速度后,就出现气泡,气速愈高,气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈,使床层波动频繁,这种流化床称为聚式流化床。
17.简述鼓泡床的形成?
答:对于气—固系统的流化床反应器,只有细颗粒床,才有明显的膨胀,待气速达到起始鼓泡速度后才出现气泡;而对粗颗粒系统,则一旦气速超过起始流化速度后,就出现气泡,这些通称为鼓泡床。
18.简述描述流化床的特征流速的定义?
答:特征流速为起始流化速度和带出速度。
1)当流速达到某一限值,床层刚刚能被托动时,床内粒子就开始流化起来了,这时的流体空线速称为起始流化速度。
2)当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的重力相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为带出速度或终端速度。
19.简述流化床反应器中节涌床的特点?
答:对于气—固系统,床径很小,而床高与床径比较大时,气泡在上升过程中可能聚并增大甚至达到占据整个床层截面的地步,将固体粒子一节节的往上柱塞式的推动,直到某一位置而崩落为止,这种情况为节涌,此时的流化床为节涌床。
20.简述流化床反应器的优点?
答:1)传热效能高,而且床内温度易维持均匀;
2)大量固体粒子可方便的往来输送,对于催化剂迅速失活而需随时再生的过程来说,能够实现大规模的连续生产。
3)由于粒子细,可以消除内扩散阻力,能充分发挥催化剂的效能。
21.简述流化床反应器的缺点?
答:1)气流状况不均,不少气体以气泡状态经过床层,气—固两相接触不够有效;
2)粒子运动基本上是全混式,因此停留时间不一。在以粒子为加工对象时,影响产品质量的均一性,)且粒子的全混造成了气体的部分返混,影响反应速率和造成副反应的增加;
3)粒子的磨损和带出造成催化剂的损失,并要设置旋风分离器等粒子回收系统。
22.简述气泡的结构及其行为?
答;气泡的顶是呈球形的,尾部略为内凹,在尾部区域,由于压力比近傍稍低,颗粒被卷了进来,形成局部涡流,这一区域称为尾涡。在气泡的上升的途中,不断有一部分颗粒离开这一区域,另一部分颗粒补充进来,这样就把床层下部的颗粒夹带上去而促进了全床颗粒的循环与混合。部分气体可穿过气泡进行物质交换,在泡外形成一环流,称为气泡云。尾涡与气泡云随气泡上升,其中所含粒子浓度与乳相中几乎相同,二者浑然一体,形成气泡晕。