流化床反应器
流化床反应器是一种在化学反应或固体催化反应中广泛应
用的特殊反应器。它采用一种称为流化床的技术，通过在
床层中通入气体或液体以使颗粒物质悬浮和流动。流化床
反应器具有以下特点：
1. 高传质和传热效率：由于颗粒物质在床层中悬浮和流动，流化床反应器能够实现反应物质与催化剂或固体颗粒的充
分接触，从而提高传质和传热效率。
2. 反应条件易于控制：通过调节床层中的气体或液体速度、温度和压力等参数，可以精确控制反应条件，以实现特定
的反应效果。
3. 高催化活性：流化床反应器中的催化剂颗粒可以均匀悬
浮在床层中，不会发生聚集或堵塞现象，从而保证催化剂
的活性和稳定性。
4. 高载体利用率：由于颗粒物质在床层中悬浮和流动，催
化剂的载体利用率较高，不会出现局部堵塞现象。
5. 反应器结构简单：流化床反应器的结构相对简单，易于
操作和维护。
流化床反应器在许多领域中应用广泛，例如石油化工、化
学工程、环保等领域。它被用于各种气相、液相和固相反应，例如氢化反应、氧化反应、催化裂化、流化床燃烧等。
流化床反应器的机理 流化床反应器是一种广泛应用于化工、石油、化肥、环保等领域的反应器。它具有反应速度快、传热传质效果好、操作灵活等优点，因此被广泛应用于化工生产中。那么，流化床反应器的机理是什么呢？ 我们需要了解什么是流化床。流化床是指在一定的气体流速下，固体颗粒被气体流体化，形成一种类似于液体的状态。在流化床反应器中，反应物与催化剂被加入到流化床中，通过气体的流动，使反应物与催化剂充分混合，从而实现反应。 流化床反应器的机理主要包括以下几个方面： 1.气体流动机理 在流化床反应器中，气体是流动的主体。气体的流动状态对反应器的反应速度、传热传质效果等有着重要的影响。气体流动的机理主要包括两个方面：床层内部的气体流动和床层与反应器壁之间的气体流动。床层内部的气体流动是指气体在流化床内部的流动状态，包括床层内部的涡流、旋涡等。床层与反应器壁之间的气体流动是指气体在床层与反应器壁之间的流动状态，包括气体的流速、流量等。 2.固体颗粒的运动机理
在流化床反应器中，固体颗粒是被气体流体化的。固体颗粒的运动状态对反应器的反应速度、传热传质效果等有着重要的影响。固体颗粒的运动机理主要包括两个方面：床层内部的固体颗粒运动和床层与反应器壁之间的固体颗粒运动。床层内部的固体颗粒运动是指固体颗粒在流化床内部的运动状态，包括固体颗粒的涡流、旋涡等。床层与反应器壁之间的固体颗粒运动是指固体颗粒在床层与反应器壁之间的运动状态，包括固体颗粒的流速、流量等。 3.反应机理 在流化床反应器中，反应物与催化剂被加入到流化床中，通过气体的流动，使反应物与催化剂充分混合，从而实现反应。反应机理主要包括反应物与催化剂的混合机理、反应物与催化剂的反应机理等。反应物与催化剂的混合机理是指反应物与催化剂在流化床中的混合状态，包括反应物与催化剂的分布、浓度等。反应物与催化剂的反应机理是指反应物与催化剂在流化床中的反应机理，包括反应物与催化剂的反应速率、反应产物的生成等。 流化床反应器的机理主要包括气体流动机理、固体颗粒的运动机理和反应机理等方面。在实际应用中，需要根据不同的反应物、催化剂等因素，对流化床反应器进行优化设计，以实现最佳的反应效果。
流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统 时,又称沸腾床反应器。 Fluidized bed reactor is a kind of reactors that make use of gas or liquid through granular solid layer to make the solid particles in a state of suspension movement, and conduct reaction process of gas-solid or liquid-solid reactor process.When fluidized bed reactor is used in gas-solid system, it also called ebullient bed reactor. 流化床反应器的结构有两种形式:①有固体物料连续进料和出料装置,用于固相加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。②无固体物料连续进料和出料装置,用于固体颗粒性状在相当长时间内,不发生明显变化的反应过程。 The structure of the fluidized bed reactor has two forms: (1)It contains a continuous feeding and discharging device with solid materials which is used in solid phase processing procedure or fluid phase processing procedure where catalyst deactivates quickly. (2)It doesn't contain a continuous feeding and discharging device with solid materials which is used in the reaction process that the properties of solid particles have no obvious changes in a long time. 流化床反应器的结构型式很多,但一般均由床层壳体、内部装置、换热装置、气固分离装置等组成。
第七章 流化床反应器 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，只有细颗粒床，才有明显的膨胀，待气速达到_______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_______。（起始鼓泡速度、鼓泡床） 5.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.流化床反应器的mf t u u /的范围大致在10～90之间，粒子愈细，比值_______，即表示从能够流化起来到被带出为止的这一范围就愈广。（愈大） 10.流化床反应器中的操作气速0U 是根据具体情况定的，一般取流化数mf U U 0在_______范围内。（1.5～10） 11.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） 12.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） 13.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） 14.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） 15.气—固相反应系统的流化床中，气泡尾涡的体积W V 约为气泡体积b V 的_______。（1/3） 16.气—固相反应系统的流化床，全部气泡所占床层的体积分率b δ可根据流化床高f L 和起 始流化床高mf L 来进行计算，计算式为=b δ_______。（f mf f L L L -） 17.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） 18.在流化床中设计筛孔分布板时，可根据空床气速0u 定出分布板单位截面的开孔数 or N =_______。（or or u d u 20 4） 19.在流化床中设计筛孔分布板时，通常分布板开孔率应取约_______，以保证一定的压降。（1%） 20.在流化床中为了传热或控制气—固相间的接触，常在床内设置内部构件，以垂直管最为常用，它同时具有_______，_______并甚至_______的作用。（传热、控制气泡聚、减少颗粒
年产万吨烯烃流化床反应器设计 1 操作工艺参数 反应温度为：450℃ 反应压力为：(绝压) 操作空速为：1~5h-1 MTO成型催化剂选用Sr-SAPO-34 催化剂粒径范围为：30～80μm 催化剂平均粒径为60μm 催化剂颗粒密度为1500kg/m3 催化剂装填密度为 750kg/m3 催化性能：乙烯收率，%；丙烯收率，%；总收率，%。 水醇质量比为 甲醇在450℃下的粘度根据常压下气体粘度共线图查得为μ 甲醇450℃下的密度根据理想气体状态方程估算为m3 甲醇处理量：根据催化剂的催化性能总受率为%，甲醇的用量=烯烃质量×（32/14）/ 烯烃的生产要求是35000t/a，甲醇的量为89385/a。
2U mf F mf d g p =mf U R = 1000 p d ep ρ μ >mf U R = 20 p d ep ρ μ <2 操作气速 最小流化速度计算 当流体流过颗粒床层的阻力等于床层颗粒重量时，床层中的颗粒开始流动起来，此时流体的流速称为起始流化速度，记作U mf 起始流化速度仅与流体和颗粒的物性有关，其计算公式如下式所示： 对于的小颗粒 ()2 U 1650p p mf d g ρρμ -= （1） 对于的大颗粒 ()1/2 d U 24.5p p mf g ρρρ??-=?? ???? （2） 式中：d p 为颗粒的平均粒径；ρp ，ρ分别为颗粒和气体的密度；μ为气体的粘度假设颗粒的雷诺数R ep <20，将已知数据代入公式（1）， () ()22561015000.549.81U 0.0013/516501650 2.4310 d g p p m s mf ρρμ??--?-? ???===-?? 校核雷诺数： 3U 56100.00130.54mf =1.731020 5 2.4310d p R ep ρ μ --???==?<-? 将U mf 带入弗鲁德准数公式作为判断流化形式的依据散式流化， F rmf ＜；聚式流化，F rmf ＞。 代入已知数据求得
流化床反应器主要应用于：石油催化裂化，丙烯-氮氧化制丙烯腈，萘氧化制邻苯二甲酸酐，煤燃烧与转化，金属提取和加工等方面。下面针对其中一部分做详细介绍。 流化床甲醇制丙烯过程 丙烯是全世界需求量第二大化学品。近年来，随着对丙烯衍生物的需求迅速增加，世界的丙烯需求呈强劲增长趋势，但其主要生产技术是以蒸汽裂解制乙烯过程及催化裂化过程的副产物。 流化床甲醇制丙烯(FMTP)工艺的基本原理是甲醇在多级纳米结构择形分子筛催化剂的作用下发生裂解反应，高选择性地生成目的产物丙烯，副产的其它低碳烯烃（乙烯、丁烯和戊烯）进入烯烃转化反应器再次高选择性地转化为丙烯。 流化床甲醇制芳烃过程 芳烃是石油化工三烯、三苯平台化合物的重要组成部分，在国内每年的需求量超千万吨，主要是从石油化工过程中的连续重整及蒸汽裂解过程中芳烃工段制得。发展一个由煤化工方法制备芳烃的工艺路线对于煤的深度利用十分重要。 甲醇制芳烃是将甲醇转化为芳烃的过程；是以煤为原料生产化工产品的一条新的工艺路线，为甲醇的综合利用和芳烃的生产提供了新的路径。它是使甲醇在适宜的温度、压力和催化剂存在的条件下，进行芳构化、烷基化、异构化、氢转移、脱氢环化、加氢裂化等一系列化学反应，甲醇转化成苯、甲苯、二甲苯等主要产品及水、焦炭的生产过程。 循环流化床反应器在加热炉烟气除尘脱硫系统中的应用 循环流化床反应器的结构图
加热炉烟气被引入脱硫除尘系统后，首先进入循环流化床u形反应器前后半支进行降温和脱硫，经旋风除尘器后进入布袋除尘器进行除尘，最后经引风机排人大气。 烟气循环流化床反应器，整个反应器呈u形，前半支(喷雾干燥)引出和输送热烟气，并有干燥石灰乳和烟气冷却降温的作用，同时进行烟气脱硫反应，采取上喷液与烟气和灰粉并行的运行方式。后半支主要进行延时脱硫反应和大颗粒除尘，采用下喷向上并行的运行方式循环流化床与其他脱硫工艺特别是湿法工艺相比，具有系统简单，占地面积小，总投资和运行费用低，没有严重腐蚀等特点。脱硫效率达到80％以上，实际运行脱硫效率可以达到85％～90％，运行平稳可靠。 流化床反应器应用于丁烯氧化脱氢制丁二烯新工艺 原料反应气体预先按比例混合，通过流化床反应器，与反应器中的固体催化剂充分接触，最后生成产物气体，从流化床上端排出 注：应用选一个详细介绍，其他的简单说明即可。
循环流化床 流化床反应器的优点 流化床内的固体粒子像流体一样运动，由于流态化的特殊运动形式，使这种反应器具有如下优点： 1、由于可采用细粉颗粒，并在悬浮状态下与流体接触，流固相界面积大（可高达3280~16400m²/m³），有利于非均相反应的进行，提高了催化剂的利用率。 2、由于颗粒在床内混合激烈，使颗粒在全床内的温度和浓度均匀一致，床层与内浸换热表面间的传热系数很高[200～400W/（m²•K）]，全床热容量大，热稳定性高，这些都有利于强放热反应的等温操作。这是许多工艺过程的反应装置选择流化床的重要原因之一。 3、流化床内的颗粒群有类似流体的性质，可以大量地从装置中移出、引入，并可以在两个流化床之间大量循环。这使得一些反应—再生、吸热—放热、正反应—逆反应等反应耦合过程和反应—分离耦合过程得以实现。使得易失活催化剂能在工程中使用。 4、流体与颗粒之间传热、传质速率也较其它接触方式为高。 5、由于流—固体系中孔隙率的变化可以引起颗粒曳力系数的大幅度变化，以致在很宽的范围内均能形成较浓密的床层。所以流态化技术的操作弹性范围宽，单位设备生产能力大，设备结构简单、造价低，符合现代化大生产的需要。流化床反应器的缺点 1、气体流动状态与活塞流偏离较大，气流与床层颗粒发生返混，以致在床层轴向没有温度差及浓度差。加之气体可能成大气泡状态通过床层，使气固接触不良，使反应的转化率降低。因此流化床一般达不到固定床的转化率。 2、催化剂颗粒间相互剧烈碰撞，造成催化剂的损失和除尘的困难。 3、由于固体颗粒的磨蚀作用，管子和容器的磨损严重。 虽然流化床反应器存在着上述缺点，但优点是主要的。流态化操作总的经济效果是有利的，特别是传热和传质速率快、床层温度均匀、操作稳定的突出优点，对于热效应很大的大规模生产过程特别有利。 综上所述，流化床反应器比较适用于下述过程：热效应很大的放热或吸
流化床反应器的类别 流化床反应器是一种广泛应用于化工、石化等领域的反应设备。根据反应物料的状态和反应过程的特点，流化床反应器可以分为多种不同的类别。本文将从不同角度介绍几种常见的流化床反应器类别。 一、按反应物料状态分类 根据反应物料的状态，流化床反应器可以分为气体流化床反应器、液体流化床反应器和气液流化床反应器三种类别。 1. 气体流化床反应器 气体流化床反应器主要用于气相反应，反应物料以气体形式进入反应器，并在床层内与固体催化剂或吸附剂进行反应或吸附。气体流化床反应器具有良好的传质和传热性能，反应速率高，操作灵活等优点。 2. 液体流化床反应器 液体流化床反应器主要用于液相反应，反应物料以液体形式进入反应器，并与固体催化剂或吸附剂在床层内进行反应或吸附。液体流化床反应器具有较大的反应体积和接触面积，反应速率较快，能够实现高效的传质和传热。 3. 气液流化床反应器 气液流化床反应器是气体流化床反应器和液体流化床反应器的结合，
反应物料既包括气体又包括液体。气液流化床反应器广泛应用于气液相催化反应、气液相吸附等过程。 二、按反应过程特点分类 根据反应过程的特点，流化床反应器可以分为均相反应器和非均相反应器两种类别。 1. 均相反应器 均相反应器是指反应物料和催化剂在反应过程中处于相同的物理状态，比如气体与气体的反应、液体与液体的反应等。均相反应器具有反应速度快、反应条件容易控制等优点，广泛应用于化学工业中。 2. 非均相反应器 非均相反应器是指反应物料和催化剂在反应过程中处于不同的物理状态，比如气体与固体的反应、液体与固体的反应等。非均相反应器具有较大的反应接触面积，可以实现高效的传质和传热，适用于一些困难的反应。 三、按反应过程控制方式分类 根据反应过程的控制方式，流化床反应器可以分为等温流化床反应器和非等温流化床反应器两种类别。 1. 等温流化床反应器 等温流化床反应器是指反应过程中反应床温度保持恒定不变。等温
气液固反应器的分类及应用 气液固反应器是一种广泛应用于化学工业中的反应设备，用于进行气体、液体和固体三相反应。它们的分类主要根据反应器的结构和工作原理，同时也由于它们的特殊性质在多个领域中得到了广泛的应用。 根据反应器的结构，气液固反应器可以分为三种类型：搅拌式反应器、固定床反应器和流化床反应器。 搅拌式反应器是最基本的气液固反应器，其主要特点是具有搅拌器来混合反应物，并确保固体颗粒均匀地分散在液体中。它们广泛应用于液相催化反应和溶解固体颗粒。搅拌式反应器的优势在于容易进行操作和控制，同时也具有较高的传质和传热效率。 固定床反应器是将固体催化剂放置在固定的反应器床层中，气体和液体通过催化剂床层流动进行反应。这种类型的反应器的优点在于对催化剂的选择更加灵活，可以应用于很多不同类型的催化反应。固定床反应器广泛应用于气相催化反应、蒸气裂解和选择性催化反应等。固定床反应器的主要挑战在于床层的压陷和热量扩散等问题，在设计和操作上需要更加注意和考虑。 流化床反应器是一种特殊的反应器，其中固体颗粒被气体和液体流体化，并且通过床层的运动来实现反应。流化床反应器在很多液相和气相反应中都具有较好的传质和传热性能。它们广泛应用于气相催化反应、压力气化和焦化过程等。然而，
流化床反应器的操作和控制要求较高，因为床层的流动特性对反应性能有很大的影响。 除了以上的分类方式，气液固反应器也可以根据应用领域进行分类。以下是一些常见的气液固反应器的应用： 1. 化学工业：气液固反应器广泛应用于合成氨、合成甲醇、合成硝酸等重要的工业化学反应中。通过催化剂的使用，可以提高反应的速率和选择性，从而提高产品的产量和质量。 2. 石油炼制：气液固反应器被用于催化重整、裂化和加氢等石油精制过程中的关键反应。这些反应可以改善石油的品质，提高燃油的辛烷值，从而增加汽油和柴油的产量。 3. 环境保护：气液固反应器也可用于处理废气和废水中的污染物。例如，固定床催化剂可以用于去除汽车尾气中的有害氮氧化物和碳氢化合物；流化床催化剂可以用于水中有机废物的降解。 4. 能源领域：气液固反应器在能源领域有着多种应用。例如，流化床反应器可以用于生物质气化，将生物质转化为合成气和液体燃料；固定床反应器可用于煤炭气化和石油加氢，提高能源转化效率。
流化床反应器的简介及其工业应用 1 流化床反应器概述 流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克勒炉；但现代流化反应技术的开拓，是以40年代石油催化裂化为代表的。目前，流化床反应器已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用。 按照床层的外形分类，可分为圆筒形和圆锥形流化床。圆筒形流化床反应器结构简单，制造容易，设备容积利用率高。圆锥形流化床反应器的结构比较复杂，制造比较困难，设备的利用率较低，但因其截面自下而上逐渐扩大，故也具有很多优点：1、适用于催化剂粒度分布较宽的体系由于床层底部速度大，较大颗粒也能流化，防止了分布板上的阻塞现象，上部速度低，减少了气流对细粒的带出，提高了小颗粒催化剂的利用率，也减轻了气固分离设备的负荷。这对于在低速下操作的工艺过程可获得较好的流化质量。2、由于底部速度大，增强了分布板的作用床层底部的速度大，孔隙率也增加，使反应不致过分集中在底部，并且加强了底部的传热过程，故可减少底部过热和烧结现象。 3、适用于气体体积增大的反应过程气泡在床层的上升过程中，随着静压的减少，体积相应增大。采用锥形床，选择一定的锥角，可适应这种气体体积增大的要求，使流化更趋平稳。 按照床层中是否设置有内部构件分类，可分为自由床和限制床。床层中设置内部构件的称为限制床，未设置内部构件的称为自由床。设置内部构件的目的在于增进气固接触，减少气体返混，改善气体停留时间分布，提高床层的稳定性，从而使高床层和高流速操作成为可能。许多流化床反应器都采用挡网、挡板等作为内部构件。对于反应速度快、延长接触时间不至于产生严重副反应或对于产品要求不严的催化反应过程，则可采用自由床，如石油炼制工业的催化裂化反应器便是典型的一例。 流化床反应器的优点 流化床内的固体粒子像流体一样运动，由于流态化的特殊运动形式，使这种反应器具有如下优点： 1、由于可采用细粉颗粒，并在悬浮状态下与流体接触，流固相界面积大（可高达3280~16400m²/m³），有利于非均相反应的进行，提高了催化剂的利用率。 2、由于颗粒在床内混合激烈，使颗粒在全床内的温度和浓度均匀一致，床层与内浸换热表面间的传热系数很高[200～400W/（m²•K）]，全床热容量大，热稳定性高，这些都有利于强放热反应的等温操作。这是许多工艺过程的反应装置选择流化床的重要原因之一。 流化床反应器的缺点 1、气体流动状态与活塞流偏离较大，气流与床层颗粒发生返混，以致在床层轴向没有温度差及浓度差。加之气体可能成大气泡状态通过床层，使气固接触不良，使反应的转化率降低。因此流化床一般达不到固定床的转化率。
气固流化床反应器的设计与优化 气固流化床反应器是一种常用的化学反应器，其优点在于能够实现气体与固体 的良好接触，反应速率快，反应效率高。在化工、能源、环保、材料等领域，气固流化床反应器有广泛的应用。为了发挥气固流化床反应器的优点并达到最佳的反应效果，需要对其进行设计和优化。 一、气固流化床反应器的设计 气固流化床反应器设计需要考虑多个因素，包括反应物的物理性质、反应条件、反应器的结构等。设计时需要进行如下考虑： 1.反应物物理性质：反应物的物理性质对反应器的设计有着重要的影响。比如 反应物的密度、粒径、流动性等，这些因素都会直接影响到反应器内气体和固体的流动性质。在设计气固流化床反应器时，需要充分考虑反应物的物理性质。 2.反应条件：反应条件也是影响气固流化床反应器设计的一个重要因素。反应 条件包括反应温度、反应压力、反应速率等。不同反应条件下的反应器需要具备不同的结构和设计。 3.反应器结构：反应器的结构是影响其性能的另一个关键因素。反应器结构决 定着气流、固流的流动性质，同时也对反应器的插入和取出作用着重要的影响。常用的气固流化床反应器包括圆柱形床、锥形床、方形床等，根据不同的需求，需要选取合适的反应器结构。 二、气固流化床反应器的优化 气固流化床反应器的优化包括多个方面，比如反应器的运行状态优化、反应器 的结构优化等。以下是气固流化床反应器优化的几个关键点： 1.气固流动受限因素的分析：气固流化床反应器中，气体和固体颗粒之间存在 着很复杂的相互作用。在优化过程中需要对气固流动受限因素进行分析和研究。
2.反应器结构优化：反应器结构是影响其性能的另一个重要因素，选择合适的 反应器结构可以优化其性能，加强其固体和气体之间的接触。例如改变反应器的高宽比，调节反应器锥度等，都可以对反应器的性能进行优化。 3.气固流动数值模拟：使用CFD（计算流体动力学）软件对反应器进行数值模拟，可以帮助了解反应器内的流动性质和固体颗粒的分布情况。对反应器运行状态进行数值模拟，可以有效地指导优化过程。 综上，气固流化床反应器的设计与优化需要考虑多个因素，包括反应物的物理 性质、反应条件、反应器的结构等。同时在优化过程中需要分析气固流动受限因素、反应器结构和进行数值模拟等，以达到更好的反应效果。
导读 •一、填空题（每题2分,共20分） ・二、判断题（每题1分,共10分） ・三、选择题（每题2分,共20分） •四、简答题（每题5分,共10分） •五、开放题（每题10分，共40分） 流化床反应器操作技能考题和答案： 一、填空题（每题1分，共20分） 1流化床反应器内的气体流动速度通常为,气固两相颗粒之间的滑移速 度通常为O 答案：1-10m∕s,1-10cm∕s 2.流化床反应器内的颗粒流动与气流相比较，具有O 答案：较小的阻力 3.流化床反应器内的毛细管作用可以使颗粒之间形成,从而降低床内的扩散。
4.流化床反应器内的进气温度虽然不会直接影响反应器的活性，但是在控制反应器温度时有重要作用。当进气温度升高时，反应器内的气体粘度,从而使热量传递速度加快。答案：降低 5.流化床反应器的操作压力通常为kPa,过高或过低都容易造成反应器 的失稳。 答案：200-500 6.流化床反应器常见的流化介质包括沙子、活性炭等。这些介质的选择应考虑到其、耐热性、耐腐蚀性等性质。 答案：物理化学性质 7.流化床反应器中多相流体的状态通常用气相/固相两相的表示。 答案：体积分数 8.流化床反应器中颗粒的粒径分布对反应器的性能有很大影响，当颗粒的粒径分布过窄时，容易造成流化床反应器O 答案：堵塞 9.流化床反应器内的流化速度过大会导致形成塞流现象，而流化速度过小则容易使颗粒沉积，从而形成O 答案：死角
10.流化床反应器中添加的催化剂一般都具有一个最佳的密度范围，当密度低于这个范围时，反应器的催化效率会,过高时则会导致反应器的压力降低。答案：降低 二、判断题（每题1分，共10分） 1流化床反应器的外部加热方式通常采用蒸汽加热或对流加热，有利于热量的传 递和反应的进行。（J/X） 答案：√（正确） 2.流化床反应器的操作过程中要注意控制进出料速度和温度，否则会对催化反应 的速率产生较大影响。（J/X） 答案：√（正确） 3.流化床反应器内的流化介质一般以液体为主，由于其具有较高的比热和热传导 系数，所以热量传递速度较快。（J/X） 答案：X（错误） 4.流化床反应器的设计要考虑到催化剂的性质和颗粒大小，以及催化反应的速率 等因素，这对反应器催化效率有很大影响。（J/X）
实验一流化床反应器的特性测定 一、实验目的 流化床反应器的重要特征是细颗粒催化剂在上升气流作用下作悬浮运动，固体颗粒 剧烈地上下翻动。这种运动形式使床层内流体与颗粒充分搅动混和，避免了固定床反应器中的“热点”现象，床层温度分布均匀。然而，床层流化状态与气泡现象对反应影响很大，尽管有气泡模型与两相模型的建立，但设计中仍以经验方法为主。本实验旨在观察和分析流化床的操作状态，目的如下： 1、观察流化床反应器中的流态化过程。 2、掌握流化床压降的测定并绘制压降与气速的关系图。 3、计算临界流化速度及最大流化速度，并与实验结果作比较。 二、实验原理 与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：①可以实现固体物料的连续输入和 输出；②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。流化床存在的局限性：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失。 （1）流态化现象 气体通过颗粒床层的压降与气速的关系如图4-1所示。当流体流速很小时，固体颗 粒在床层中固定不动。在双对数坐标纸上床层压降与流速成正比，如图AB段所示。此时为固定床阶段。当气速略大于B点之后，因为颗粒变为疏松状态排列而使压降略有下降。 图1-1 气体流化床的实际ΔP -u关系图 该点以后流体速度继续增加，床层压降保持不变，床层高度逐渐增加，固体颗粒悬 浮在流体中，并随气体运动而上下翻滚，此为流化床阶段，称为流态化现象。开始流化 的最小气速称为临界流化速度u mf 。 当流体速率更高时，如超过图中的E点时。整个床层将被流体所带走，颗粒在流体中形成悬浮状态的稀相，并与流体一起从床层吹出，床层处于气流输送阶段。E点之后正常的流化状态被破坏，压降迅速降低，与E点相应的流速称为最大流化速度u t 。