流化床

流化床

将固体颗粒均匀地堆在有开孔底的容器内，形成一床层，若流体自上而下通过，颗粒并不运动，此种床层成为固体床；若流体自上而下通过床层，低流速时，情况与固体床无异，流速加大则颗粒便活动使床层膨胀，流速进一步加大时，颗粒会彼此离开而在流体中活动，流速愈大，则活动愈剧烈，并在床层内各处各方向运动。一种情况称为固体流化态，流化态后颗粒床层称为流化床。将其运用到实际生产生活中的技术就是流化床技术。

若将气固流化床比拟为沸腾中的液层，则处于流化状态的颗粒群便相当于沸腾中的液体本身，而穿过床层上升的气泡便相当与于沸腾液中的蒸汽泡，因此，此种流化床存在着一个特殊两相物系。处于流化状态的颗粒群是连续的，为连续相，又称密相。气泡是分散的，称为分散相，又称稀相。只要床层有明显的上界面，便有稀密两相共存，但一般称此状态的流化床为密相流化床。若气速加大则床层上界面不存在，则称此状态的流化床为稀相流化床。在正常的气固相流化床密相中气体流动很慢，几乎为层流。气泡与密相接触的界面上则发生颗粒的猛烈冲击，使泡内、外的气体都发生很大的湍动，因而加强了气固间的接触，有利于热量与质量传递。这是气泡带来的好处，但气泡也会造成两种不利的情况，即沟流和腾涌现象。

流化床流化速度根据不同状态床层可将流化速度分成临界流化速度和带出速度。实际上，床内颗粒直径是不可能*一样的，每种颗粒有不同的值，选择流化速度时，应考虑这不同的值，即使颗粒分布窄，选择速度范围比较宽，也应考虑速度太小或太大时会出现沟流或腾涌等不正常现象。

为了提高设备的生产强度，一般都希望用尽可能大的气流速度，如果在流化床后面设以高效旋风分离器，气流速度大于某些颗粒的带走速度也未尝不可。这在实际生产中已有应用。提高气流速度不能只考虑流化床本身的操作弹性，还受到下列条件的制约：气体与固体的接触时间要有保证，气体输送机械的能力要适应流体阻力的加大。