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流态化现象

作者: 来源:中国冶金网 发布时间:2012/8/15 浏览: 1605 次 【  】 进入商城 联系编辑 我要投稿

关键词:流态化现象的技术,流态化现象

    流化是一种利用流动流体的作用使固体颗粒群悬浮,从而使固体颗粒床层具有流体的某些表观特征的过程。当流体自容器下部经多孔分布板进入堆放固体颗粒的床层时,由于流体的流动及其与颗粒表面的摩擦,造成了流体通过床层的压降。随颗粒的性质、床层几何尺寸及流体速度不同,压降的大小也不相同,因而形成了不同类型的床层。这种现象称为流态化现象。
流态化现象引起的床曾阶段

    关于流态化现象,随着流体流速由小到大的变化,床层出现了三个不同的阶段。

    (1)固定床阶段当流体通过床层的表现速度(即按床层截面计算的线速度)不大时,固体颗粒之间仍保持静止和互相接触,流体只是从颗粒间的缝隙经过,这种床层称为固定床在固定床阶段,当表现流速逐渐增大时,固体颗粒的排列方式略有调整,有趋于松动的倾向,但床层高度没有变化,具有固定的上界面,床层孔隙率为一常数。

    (2)流化床阶段当流体的表观速度继续增大到一定值时,床层开始膨胀和变松。此时,颗粒不再由下面的分布板支撑,也不再靠与相邻颗粒的接触而维持其空间位置,床层中的全部颗粒都悬浮在向上流动的流体中,形成强烈搅混的流动(见图1b、c、d)。这种具有流体的某些表观特征的流-固混合床就称为流化床。在气-固流化床中,由于床内颗粒剧烈翻滚,形如液体沸腾,故流化床又称为沸腾床。在流化床阶段,床层依然有一明显的上界面,床层孔隙率及床层高度均随表观流速的增加而增大。

     (3)流体输送阶段当流体的表观流速增大到一极限值之后,颗粒便随流体一起以各自不同的速度向上运动,所有颗粒都开始被流体带出容器,上界面消失。床层中的孔隙率随表观流速的增加而增大,最后当床层中的颗粒全部被流体带出时,床层的孔隙率即达到100%,流化床已不复存在,这就是流体输送阶段,若流体为气体,则称为气力输送阶段。

    流态化现象的技术

     流态化现象的技术不仅能强化冶金、化工等领域中某些单元操作及化学反应过程的传质、传热,而且还能快速而经济地输送固体颗粒。因此,它已广泛用于冶金工业的焙烧、浸出、干燥、吸附、气化等过程,在固体颗粒物料的气力输送方面也得到了广泛地应用。

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