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流化床

將固體顆粒均勻地堆在有開(kāi)孔底的容器內(nèi),，形成一床層,，若流體自上而下通過(guò)，顆粒并不運(yùn)動(dòng),，此種床層成為固體床,；若流體自上而下通過(guò)床層，低流速時(shí),，情況與固體床無(wú)異,，流速加大則顆粒便活動(dòng)使床層膨脹，流速進(jìn)一步加大時(shí),，顆粒會(huì)彼此離開(kāi)而在流體中活動(dòng)，流速愈大，則活動(dòng)愈劇烈,，并在床層內(nèi)各處各方向運(yùn)動(dòng),。一種情況稱(chēng)為固體流化態(tài)，流化態(tài)后顆粒床層稱(chēng)為流化床,。將其運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中的技術(shù)就是流化床技術(shù),。

若將氣固流化床比擬為沸騰中的液層，則處于流化狀態(tài)的顆粒群便相當(dāng)于沸騰中的液體本身,，而穿過(guò)床層上升的氣泡便相當(dāng)與于沸騰液中的蒸汽泡,，因此，此種流化床存在著一個(gè)特殊兩相物系,。處于流化狀態(tài)的顆粒群是連續(xù)的,，為連續(xù)相，又稱(chēng)密相,。氣泡是分散的,，稱(chēng)為分散相，又稱(chēng)稀相,。只要床層有明顯的上界面,，便有稀密兩相共存，但一般稱(chēng)此狀態(tài)的流化床為密相流化床,。若氣速加大則床層上界面不存在,，則稱(chēng)此狀態(tài)的流化床為稀相流化床。在正常的氣固相流化床密相中氣體流動(dòng)很慢,，幾乎為層流,。氣泡與密相接觸的界面上則發(fā)生顆粒的猛烈沖擊，使泡內(nèi),、外的氣體都發(fā)生很大的湍動(dòng),，因而加強(qiáng)了氣固間的接觸，有利于熱量與質(zhì)量傳遞,。這是氣泡帶來(lái)的好處,，但氣泡也會(huì)造成兩種不利的情況，即溝流和騰涌現(xiàn)象,。

流化床流化速度根據(jù)不同狀態(tài)床層可將流化速度分成臨界流化速度和帶出速度,。實(shí)際上，床內(nèi)顆粒直徑是不可能完全一樣的,，每種顆粒有不同的值,，選擇流化速度時(shí)，應(yīng)考慮這不同的值,，即使顆粒分布窄,，選擇速度范圍比較寬，也應(yīng)考慮速度太小或太大時(shí)會(huì)出現(xiàn)溝流或騰涌等不正常現(xiàn)象,。

為了提高設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度,，一般都希望用盡可能大的氣流速度，如果在流化床后面設(shè)以高效旋風(fēng)分離器,，氣流速度大于某些顆粒的帶走速度也未嘗不可,。這在實(shí)際生產(chǎn)中已有應(yīng)用。提高氣流速度不能只考慮流化床本身的操作彈性,，還受到下列條件的制約：氣體與固體的接觸時(shí)間要有保證,，氣體輸送機(jī)械的能力要適應(yīng)流體阻力的加大。