流化床基础知识2
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流化床锅炉方面基础知识:判断部分1.单位体积流体的质量称为流体的密度,用符号ρ表示,kg/m3。
(√)2.绝对压力是用压力表实际测得的压力。
(×)3.表示工质状态特性的物理量叫状态参数。
(√)4.两个物体的质量不同,比热容相同,则热容量相等。
(×)5.热平衡是指系统内部各部分之间及系统与外界没有温差,也会发生传热。
(×)6.由于工质的膨胀对外所做的功,称为压缩功。
(×)7.物质的温度越高,其热量也越大。
(×)8.流体与壁面间温差越大,换热面积越大,对流换热热阻越大,则换热量也应越大。
(×)9.导热系数在数值上等于沿着导热方向每米长度上温差1℃时,每小时通过壁面传递的热量。
(√)10.过热蒸汽是饱和蒸汽。
(×)11.静止流体中任意一点的静压力不论来自哪个方向均不等。
(×)12.流体内一点的静压力的大小与作用面上的方位无关。
(√)13.当气体的压力升高,温度降低时,其体积增大。
(×)14.观察流体运动的两个重要参数是压力和流速。
(√)15.流体的压缩性是指流体在压力(压强)作用下,体积增大的性质。
(×)16.流体在管道中流动产生的阻力与流体平均速度的二次方成正比。
(√)17.所有液体都有粘性,而气体不一定有粘性。
(×)18.绝对压力、表压力和真空都是气体状态参数。
(×)19.根据过程中熵的变化可以说明热力过程是吸热还是放热。
(√)20.焓熵图中的一点表示某一特定的热力过程,某一线段表示一个确定的热力状态。
(×)21.水蒸汽在T---S图和P---V图上可分为三个区,即未饱和水区,湿蒸汽区和过热蒸汽区。
(√)22.当温度一定时,流体的密度随压力的增加而减小。
(×)23.自然水循环是由于工质的重度差而形成的。
(√)24.煤中的水分在炉膛内可分解成为氢和氧进行燃烧。
(×)25.火力发电厂的能量转换过程是:燃料的化学能→热能→机械能→电能。
流化床反应器1. 简介流化床反应器是一种广泛应用于化工领域的反应设备,其特点是颗粒固体在气体流动的作用下呈现流化状态。
流化床反应器具有高传热、高传质、均匀的温度和浓度分布等优点,因此在催化反应、气固反应、气液反应等方面具有重要应用价值。
2. 工作原理流化床反应器由反应器本体、气体分布器、颗粒固体循环器等组成。
在反应器中,气体经过气体分布器均匀地从底部进入反应器,使颗粒固体床呈现流化状态。
底部进入的气体将颗粒固体床推动向上运动,使其呈现明显的液化状态。
在流化床反应器中,颗粒固体的运动状态可以分为床层状态、混合带和床板状态三个区域。
•床层状态:床层状态是指颗粒固体床的顶层,颗粒固体处于相对松散的状态,在底部进气的作用下,床层呈现液化状态,颗粒固体浮在气体流中。
•混合带:混合带是床层状态和床板状态之间的过渡带,颗粒固体在这个区域内的运动状态介于床层状态和床板状态之间。
•床板状态:床板状态是指颗粒固体床的底部,床板上的颗粒固体比较密集,呈现固体状态,床板的作用是支撑颗粒固体床的运动并反应底部进入的气体。
3. 应用领域3.1 催化反应流化床反应器在催化反应方面有着广泛的应用。
其优点是具有较大的接触面积和较高的传质速率,可以提高催化反应的反应速率和转化率。
此外,流化床反应器还具有温度均匀和活性物质的均匀分布等特点,从而有助于提高催化反应的选择性和稳定性。
常见的催化反应包括催化裂化、催化重整、催化加氢等。
3.2 气固反应流化床反应器在气固反应方面也有着重要的应用。
气固反应是指气体与固体之间发生的化学反应。
流化床反应器由于其颗粒固体床的特点,使气体与固体之间的接触充分,从而实现高效的气固反应。
常见的气固反应包括氧化反应、还原反应、氯化反应等。
3.3 气液反应流化床反应器在气液反应方面也有广泛的应用。
气液反应是指气体与液体之间发生的化学反应。
流化床反应器可以通过调节气体和液体的进料速度和浓度,实现气液相的均匀分布和快速混合。
循环流化床锅炉基础知识大全
循环流化床锅炉是一种新型的燃烧技术,它将燃料在流化床中进行流化燃烧,实现高效、清洁的燃烧过程。
以下是循环流化床锅炉的一些基础知识:
1. 工作原理:循环流化床锅炉采用流化技术,使燃料在流化床中与空气充分混合,形成流化态。
燃料在流化状态下燃烧,产生高温烟气,通过炉膛和烟道传递热量,产生蒸汽。
2. 优点:
高效燃烧:循环流化床锅炉能够实现燃料的高效燃烧,提高燃烧效率,降低能耗。
清洁环保:循环流化床锅炉采用低温燃烧技术,减少氮氧化物和二氧化硫等污染物的排放。
适应性强:循环流化床锅炉对燃料的适应性强,可以燃烧各种类型的燃料,包括劣质煤、生物质等。
3. 结构:
炉膛:炉膛是循环流化床锅炉的核心部分,燃料在其中进行流化燃烧。
分离器:分离器用于分离炉膛中的固体颗粒,将未燃尽的燃料和灰渣送回炉膛继续燃烧。
回料器:回料器将分离器分离出的固体颗粒送回炉膛,实现循环燃烧。
烟道:烟道用于排放燃烧产生的烟气。
4. 运行参数:
流化风速:流化风速是指流化床中燃料流化的速度,它影响燃料的流化状态和燃烧效率。
床温:床温是指流化床中的温度,它影响燃烧效率和污染物排放。
烟气含氧量:烟气含氧量反映燃烧过程中的空气供给情况,对燃烧效率和污染物排放有影响。
5. 控制系统:循环流化床锅炉通常配备复杂的控制系统,用于监测和控制燃烧过程中的各项参数,确保锅炉的安全、高效运行。
以上是循环流化床锅炉的一些基础知识,循环流化床锅炉是一种复杂的设备,其运行和维护需要专业的技术人员进行操作。
循环流化床基础知识一、流化床锅炉涉及的概念和定义底料:锅炉启动前,布风板上先铺设有一定厚度、一定粒度的“原料”,称为底料或床料。
一般由燃煤、灰渣等组成。
物料:主要是指循环流化床锅炉运行中在炉膛内燃烧或载热的物质。
一般指燃煤、灰渣和脱硫剂。
流化速度:是指床料或物料流化时动力流体的速度。
这里的动力流体是指一次风。
临界流化速度与临界流量:临界流速是使床料开始流化时的一次风风速,此时的一次风风量就是临界流量。
物料循环倍率:通常是指由物料分离器捕捉下来且返送回炉内的物料量与给进的燃料量之比。
二、循环流化床基础理论1.流态化过程当流体向上流过颗粒床层时,其运动状态是变化的。
流速较低时,颗粒静止不动,流体只在颗粒之间的缝隙中通过。
当增加到某一速度之后,颗粒不再由分布板所支持,而全部由流体的摩擦力所承托。
每天学习锅炉知识,关注微信公众号锅炉圈,此时,对于单个颗粒来讲,它再现依靠与其它邻近颗粒的接触而维持它的空间位置,相反地,在失去了以前的机械支承后,每个颗粒可在床层中自由运动;就整个床层而言,具有了许多类似流体的性质。
这种状态就被称为流态化。
2.不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态(绘图简单示意)随着气流速度的增加,固体颗粒分别呈现固定床、流动床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床、气力输送状态。
简单画图示意。
固定床:当空气流速不大时,空气穿过底料颗粒间隙而向上逸出,底料高度未发生变化。
流动床:当气流速度继续增加,底料开始膨胀,高度发生变化,扰动不强烈,未产生气泡。
鼓泡流化床:当气流速度又继续增加,底料将产生大量气泡,气泡不断上移,小气泡聚集成较大气泡穿过料层并破裂。
如果在鼓泡床的甚而上不断的继续加大空气流速,将依次出现以下三种状态。
湍流流化床:底料内气泡消失,气固两相混合更加剧烈,虽然存在密相区和稀相区,但是没有明显的界线。
此时的流化速度一般为4~5m/So快速流化床:随着气流速度的增加,底料上下浓度更趋于一致,但细小的颗粒将聚成小颗粒团上移,在上移过程中有时小颗粒团又聚集成较大颗粒团,较大颗粒团一般沿流动方向呈条状。
循环流化床锅炉试题
循环流化床锅炉是一种高效、清洁的供热设备,以其优异的热效率和环保特性而备受关注。
以下是一些循环流化床锅炉的试题,旨在帮助读者更好地了解和掌握该领域的知识。
第一部分:基础知识
1. 什么是循环流化床锅炉?请简要描述其工作原理。
2. 循环流化床锅炉与传统锅炉相比有哪些独特的优势?
3. 循环流化床锅炉的燃料适用范围有哪些?请列举几种常见的燃料类型。
4. 为什么循环流化床锅炉能够实现较低的排放水平?请详细解释原因。
第二部分:操作与维护
1. 循环流化床锅炉的启动过程中需要注意哪些关键点?
2. 如何保持循环流化床锅炉的稳定运行?请列举几个常用的操作措施。
3. 对于循环流化床锅炉的维护保养,有哪些常见的注意事项?
4. 循环流化床锅炉如何进行清洗和除渣?请简要介绍相应的方法和步骤。
第三部分:故障排除与安全
1. 循环流化床锅炉的常见故障有哪些?请列举并简要介绍相应的故障原因。
2. 如何判断循环流化床锅炉的运行状态是否正常?请提供几个常用的监测指标。
3. 如何应对循环流化床锅炉的事故情况?请列举几个常见的事故处理方法。
4. 在循环流化床锅炉的使用过程中,如何保证安全操作?请提供几条相关建议。
结语
通过解答以上试题,相信读者对循环流化床锅炉的原理、操作与维护、故障排除和安全等方面有了更深入的了解。
循环流化床锅炉的应用前景广阔,继续深入学习和掌握相关知识将对您的职业发展和专业技能提升具有重要意义。
请继续保持学习的热情,并将所学应用于实践中。
祝您在循环流化床锅炉领域取得更大的成就!。
流化床技术问答循环流化床锅炉技术600问目录循环流化床锅炉基础知识- 3 -1、流态化的基本定义是什么?- 3 -2、循环流化床物料的主要流动方式有哪几种?颗粒状态如何?-3 -3、什么是气固流态化?- 4 -4、什么是柱塞流态化?- 4 -5、什么是湍流流态化?- 5 -6、影响物料与受热面换热的因素有哪些?- 5 -7、什么是颗粒终端速度?- 5 -8、什么是空塔速度?- 5 -9、什么是耐火浇注料的重烧变化率?- 6 -10、什么是物料的循环倍率K?物料的循环过程由哪些过程组成?- 6 -11、什么叫钙硫摩尔比?- 6 -12、什么是流化床的阻力特性?- 6 -13、什么是空床阻力特性试验?- 7 -14、什么是临界流化速度?临界流化风量是如何确定的?- 7 -15、影响临界流化速度的因素有哪些?- 7 -16、流化床锅炉受热面的磨损形式主要有哪几种?其机理各是什么?- 7 -17、什么是扬析?- 8 -18、流化床颗粒扬析的机理有哪些?- 8 -19、什么是夹带?- 8 -20、产生夹带的原因有哪些?- 9 -21、循环流化床锅炉流化料层类似流体的性质有哪些?- 9 -22、固定床的特征是什么?- 10 -23、湍流床的特征是什么?- 10 -24、什么是密相气力输送?其特征是什么?- 11 -25、什么是稀相气力输送?其特征是什么?- 11 -26、什么是异重流化床?其特点是什么?- 11 -27、什么是快速流化床?- 11 -28、什么是循环流化床锅炉?- 11 -29、循环流化床锅炉的特点是什么?- 11 -30、循环流化床锅炉在运行中要遇到哪几种流态?- 12 -31、什么叫起始流态化?- 13 -32、什么叫流化极限风速?- 13 -33、什么是流化料层的阻力特性?- 13 -34、什么叫气泡相?- 13 -35、什么叫乳化相?- 13 -36、什么叫分层?- 13 -37、什么叫节涌?- 13 -38、流化床内的压力分布反映了什么?- 14 -39、影响循环倍率的运行因素有哪些?- 14 -40、循环流化床锅炉的物料平衡指的是什么?- 14 -41、循环流化床锅炉内的颗粒大致可分为哪三种形式存在?- 14 -42、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些?- 15 -43、在循环流化床锅炉中,固体颗粒起什么作用?- 15 -44、煤粒在流化床内的破碎的主要原因是什么?- 15 -45、影响磨损速度的主要因素有哪些?- 16 -46、流化床中煤粒的破碎和磨损有什么区别?- 16 -47、床温对煤粒破碎特性的影响是什么?- 16 -48、煤的热解过程指的是什么?- 16 -49、煤的热解一般可分为哪几类?- 16 -50、影响煤热解特性的因素有哪些?- 17 -51、煤粒在流化床内的热解过程有哪两个典型特性?- 17 -52、挥发分的析出对煤的着火性能有哪些影响?- 17 -53、煤粒在流化床内的热解过程具有什么特性?- 17 -54、为什么说小粒度比大粒度更易着火?- 18 -55、焦炭颗粒的燃尽取决于什么条件?- 18 -56、焦炭颗粒的燃烧速率受到哪些因素的影响?- 18 -57、CFB燃烧份额的定义是什么? - 18 -58、影响密相区燃烧份额减少的因素有哪些?- 18 -59、流化床锅炉结焦的形式有哪几种?- 19 -60、什么叫高温结焦?- 19 -61、高温结焦的特点是什么?- 19 -62、什么是低温结焦?- 19 -63、低温结焦的特点是什么?- 20 -64、产生结焦的主要原因是什么?- 20 -66、影响CFB锅炉燃烧的主要因素有哪些?- 21 -67、在CFB密相区,煤燃烧所释放出的热量由哪几部分吸收?-22 -68、入炉煤粒度对流化床锅炉的燃烧有哪些影响?- 22 -循环流化床锅炉设备- 23 -1、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成?- 23 -2、流化床燃烧设备分为哪几种类型?- 24 -3、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备?- 24 -4、汽冷旋风分离器的结构是怎样的?- 24 -5、循环流化床锅炉分离机的构的作用是什么?- 24 -6、什么是分离器的分离效率?- 25 -7、分离器分离效率的变化将对循环流化床锅炉运行产生什么影响?- 25 -8、什么叫旋风分离器的临界直径?- 25 -9、分离器及回送装置对循环流化床锅炉的重要性是什么?- 25 -10、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些?- 25 -11、布风板的种类有哪些?其作用是什么?- 26 -12、流化床为什么要求布风板要有一定的压降?- 26 -13、风帽的作用是什么?- 26 -14、布风板风帽的种类有哪些?- 26 -15、大直径钟罩式风帽的特点是什么?- 26 -16、什么是风帽的开孔率?- 27 -17、什么是小孔风速?其过大或过小对流化床的正常运行有什么影响?- 27 -18、循环流化床锅炉风室的特点是什么?- 27 -19、循环流化床锅炉风室的主要类型有哪些?- 27 -循环流化床锅炉基础知识1、流态化的基本定义是什么?答:气体或液体以一定速度穿越固体颗粒层时,当气体或者液体对固体颗粒产生的作用力与固体所承受的其它外力相平衡条件达到后,就形成气固两相或液固两相混合介质的类似于纯液体流动的流态化现象,这一现象就称为气固或液固两相流介质的流态化。
流化床根底知识一、流态化的定义固体散料悬浮于运动的流体,颗粒之间脱离接触而具有类似于流体性能的过程,称为固体流态化。
二、流态化现象根据流态化所使用流体介质的不同,固体流态化可分为液-固流态化、气-固流态化、与气-液-固三相流态化。
液体作流化介质时,液体与颗粒间的密度差较小,在很大的液速操作范围内,颗粒都会较均匀地分布在床层中,比拟接近理想流态化,称为散式流态化。
气体作流化介质时,会出现两种情况,对于较大与较重的颗粒如B 类〔100~600μm〕与D类〔≥600μm〕颗粒,当表观气速(表观气速是以扣除了换热元件、挡板等构件并且不包含装载的固体的有效空截面积及操作状态下的气体体积流量计算的气速)超过临界流化或起始流化速度,多余的气体并不进入颗粒群去增加颗粒间的距离,而形成气泡通过称为鼓泡流化床的床层,此时为聚式流态化。
对于较小与较轻的A类颗粒,当表观气速刚超过临界流化速度的一般操作范围内,多余的气体仍进入颗粒群使之均匀膨胀而形成散式流态化,但进一步提高表观气速将生成气泡而形成聚式流态化,这种情况下产生气泡的相应表观气速称为起始鼓泡速度,超过的多余气体的绝大局部以气泡的形式通过床层,但所形成的气泡一般远比B 类与D类颗粒形成的聚式流化床小,即细颗粒的流化质量比粗颗粒的流化质量高。
在聚式流化床中存在明显的两相:一相是气体中夹带少量颗粒的气泡相〔或称稀相〕,另一相是颗粒与颗粒间气体所组成的颗粒相〔或称密相〕,又称乳相。
在低气速流化床中,乳相为连续相而气泡相为非连续相。
三、聚式流态化的三个流型1、鼓泡流化床当表观气速从散式流态化的操作速度进一步提高到起始鼓泡速度时,床层从底部出现鼓泡,压降波动明显增加。
对于粒径及密度均较达的B类颗粒,床层并不经历散失流态化阶段,临界流化速度即起始鼓泡速度,产生的气泡数量不断增加,并且气泡在上升过程中相互聚并,尺寸不断长大,直至到达床层外表并开场破裂,颗粒的混合及床层压降波动非常剧烈。
气泡中所含颗粒约占颗粒总量的24%,气泡周围的密相或乳相中颗粒浓度很高。
气泡的运动速度随气泡的大小而变,在上升途中,小气泡频繁地聚并而长大,过大而失稳时气泡那么破裂。
气泡上升的同时又有颗粒在密相中向下流动以补充向上流动的气泡中带走颗粒所造成的空缺。
另一方面,由于气泡在床层径向截面上下不均匀分布,诱发了床内密相的局部以致整体的循环流动,气体的返混加剧。
这种流型称为鼓泡流态化,气-固接触效率与流化质量比散式流态化低的多。
气泡上升到床层外表时的破裂将局部颗粒弹出床面。
在密相床上面形成一个含有少量颗粒的自由空域。
一局部在自由空域内的颗粒在重力作用下返回密相床,而另一局部较细小的颗粒就被空气带走,只有通过旋风别离器的作用才能被捕集下来,经过料腿而返回密相床内。
2、节涌流化床对于高径比拟大的实验室及中间试验的流化床,由于床层直径较小,当表观气速到达一定程度时,会由于气泡直径长大到接近床层直径而产生气栓。
气栓像活塞一样向上升,而气栓上面颗粒层中的颗粒纷纷下落,气栓到达床层外表时即破裂。
后续的气栓又不断的形成,上升直至破裂。
床层压降出现剧烈但有规那么的脉动。
这种现象称为节涌流态化〔节涌有称腾涌〕。
节涌使颗粒夹带加剧,气-固接触效率与操作稳定性降低。
在大规模的大床中,节涌现象一般不会产生。
3、湍动流态化随着表观气速进一步提高,鼓泡床中气泡的破裂逐渐超过气泡的聚并,并导致床内的气泡尺寸变小,进入湍动流态化。
这种小气泡通常称为气穴,气穴与密相或乳相间的边界变得较为模糊,此时称为湍动流态化。
在鼓泡流化床中,增加表观气速,床层压力波动幅度较大,到某一表观气速时,压力波动的幅度达极大值,此时的表观气速称为起始湍动流化速度。
湍动流态化与鼓泡流态化有许多显著的不同:1、气穴不像鼓泡床中的气泡有明显的上升轨迹可循,在不断的破裂与聚并过程中以无规律的形式上升,气穴的尺寸小使其上升速度减慢,增加了床层的膨胀;2、气穴的运动膨胀,使湍动流化床中气、固接触加强,气体短路减少,因此湍动床内,气、固相间交换系数与传热、传质效率比鼓泡床高;3、总体来讲,压力波动幅度小于鼓泡流化床,操作平稳;4、气速的提高导致床层上部的稀相自由空域中有大量颗粒存在,其中的反响不可无视,并使床界面比鼓泡床模糊的多;5、湍动流化床内固体返混程度大于鼓泡流化床,而气体返混那么小于鼓泡流化床。
工业流化催化反响器已从20世纪50-60年代的鼓泡床为主过渡到以湍动流化床为主,利用湍动流化床气、固接触良好,传热、传质效率高与气体短路极少的优点。
鼓泡床与湍动床都属于低气速的密相流化床,压力升高会使鼓泡床与湍动床中气泡尺寸变小。
四、气-固密相流化床〔一〕气-固密相流化床的根本构造典型的密相流化床构造示意主要由床体、气体分布器、换热装置、内部构件与颗粒捕集系统组成。
1、气体分布器气体分布器的主要作用是将流化气体均匀地分布在整个床层截面,也起到支撑流化颗粒的作用。
为了保证气体分布均匀,一般分布板开孔率约为1%以下,而分布板的压降为床层压降的1020%,在工业流化床中,由于床层提高,有时分布板压降设计为床层压降的5%。
一般在分布板下面还有气体预分布器。
在气体分布器上方的一定距离内,气-固两相的流动状况受分布器的影响而与床层主体明显不同,称为“分布器控制区〞,其中的流动行为与传质、传热对流化床的成效都可能产生较大作用。
2、自由空域与扩大段工业流化床反响器的床体大都是圆柱形,上部扩大段直径一般为下部密相床直径的1.5~2.5倍。
实验室用流化床,当温度不高于100℃时,一般用易于加工的有机玻璃制造,床体一般也为圆柱形,床体直径要大于颗粒平均直径的100倍。
为了便于观察气泡及颗粒流动的特性,采用二维床。
其截面为矩形,宽度远大于厚度,但厚度至少要为平均直径的25~30倍。
流化床内气-固浓相界面以上的区域称为自由空域。
由于气泡逸出床面时的弹射与夹带作用,一些颗粒会离开浓相床层进入自由空域。
一局部自由空域内的颗粒在重力作用下返回浓相床,而另一局部较细小的颗粒那么最终被气流带出流化床。
在气流的作用下,多粒级组成的颗粒物料由于各自的终端速度的差异而分级的现象称为扬析,不同终端速度的颗粒一次被气流带出床层进入流化床上方的自由空域。
夹带是流化床中气泡在上升过程中逐渐长大而不稳定,到达床层外表时气泡破裂,其中所夹带的颗粒被喷入自由空域。
在一定的气速下,能被扬析带出的颗粒尺寸与通量是一定的,颗粒的粒度不同使自由空域中固体浓度沿高度成递降分布。
扩大段可以显著地降低气流的速度,从而有助于自由空域内的颗粒通过沉降作用返回密相。
减少颗粒带出及降低自由空域内的颗粒浓度。
对于流化床化学反响器来说,较低的自由空域颗粒浓度对于减少不利的负反响往往是至关重要的。
〔二〕气-固鼓泡流化床1、流动特性把气-固相流化床分成密相或乳相与气泡相的模型称为流态化的两相模型。
气泡的顶部成球形,底部那么向里凹,气泡底部压力较附近略低,以致吸入局部颗粒,形成局部涡流,此区域称为尾涡。
随着气泡的上升,局部被卷入的气体带着气泡中的气体由气泡顶部通过气泡边界层渗入乳相,在气泡周围向下运动的颗粒又借摩擦力将这局部气体向下带入尾涡,形成循环运动。
气泡周围为循环气体所渗透的区域叫气泡晕。
气泡上升时,相邻的小气泡凝聚成大气泡,气泡周围的气泡晕也不断合并、扩大,通过这种气泡中的气体与气泡晕中的对流交换作用形成气泡相与乳相中的气体交换,因此气泡相中的气体才能进入乳相,在固体催化剂上发生化学反响。
乳相中固体颗粒存在定向的循环运动与类似于布朗运动的杂乱无章的运动。
上升气泡的尾涡夹带局部颗粒,在空隙部位颗粒又沉降下来,造成了颗粒的上下循环。
在流化床内出现多个颗粒上升后又下降的循环运动。
气体流速越高,颗粒的杂乱无章运动愈剧烈,使颗粒的循环遭到破坏。
由于乳相颗粒的剧烈循环运动,可以认为流化床中固体颗粒处于全混流状态。
两相模型认为:单个气泡中的气体处于全混流状态,而整个床层的气泡相接近平推流。
气泡上升时不断与颗粒进展气体交换,但气泡中的气体都能迅速混合。
整个流化床中从气体分布板到密相床层顶端的不同高度处有一个个彼此独立,由小到大的气泡,每单个气泡又好比一个小型的全混流反响器。
乳相中的气流情况比拟复杂,乳相中局部气体以临界流化气速往上流动,但由于气泡向上流动,迫使乳相中有局部气体从上向下运动,可以认为乳相中存在着上流及回流两类区域。
当操作气速与起始流化气速之比值超过6~11时,回流的气量超过了上流的气量,因此乳相中气体的净流量是往下的。
工业流化床反响器的床层直径大,床高与床径之比拟实验室流化床小得多,尽管气体的大局部以气泡状态通过流化床,乳相中的气量只为一小局部,但它的返混作用对于可逆反响是不容无视的。
2、气泡的聚并与破裂在气-固密相流化床中,上升的气泡之间由于流场的变化而相互作用,气泡会与其他气泡发生合并生成大气泡,也会破裂成小气泡。
气泡发生聚并时一般是后面的气泡追上前面的气泡进展垂直方向的聚并,原因是前一个气泡的尾涡区是局部低压区而对后面气泡有吸引作用。
两个气泡聚并后,新形成气泡的体积要大于原来两个体积之与,这可能是由于气泡周围相对高空隙率区内的气体进入气泡,导致聚并气泡的总体积增大。
流化床内气泡的破裂步骤:颗粒与气泡之间的相对运动会发生一些扰动,在气泡上都形成缺口,随着扰动加剧,缺口逐渐加深,最终导致气泡破裂。
这也可能与气泡周围相对高空隙率区及气泡边缘的可渗透性有关。
气泡的聚并与破裂与流化床内的相间传递密切相关。
气泡聚并与破裂之间的动态平衡决定了床中气泡的平均尺寸与最大稳定尺寸,尺寸大于最大稳定尺寸的气泡都是不稳定的。