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文档简介

第五节固体流态化 流化床的基本概念 假设 床层是由均匀颗粒组成的 流体自下而上地流过颗粒层 则根据流速的不同 会出现三种不同的情况 固定床阶段 流化床阶段 颗粒输送阶段 固定床阶段u 流体通过床层的表观速度 即空塔速度 较低u1 颗粒空隙中流体的实际流速u0 颗粒的沉降速度 u1 u0 则颗粒基本上静止不动 颗粒层为固定床 流化床阶段 u umax u1 u0 床内颗粒将 浮起 颗粒层将 膨胀 空隙率 u1 当床层膨胀到一定程度 颗粒间的实际流速等于颗粒的沉降速度时 床层不再膨胀而颗粒则悬浮于流体中 这种床层称为流化床 u1 u0 流化床原则上可以有一个明显的上界面 流化床存在的基础是大量颗粒的群居 颗粒输送阶段 表观速度u超过颗粒的沉降速度u0 颗粒将被流体带出器外 这是颗粒输送阶段 可以实现固体颗粒的气力和液力输送 狭义流态化与广义流态化狭义流态化专指上述第二阶段即流化床阶段广义流态化则泛指各种非固定床的流固系统 包括载流床和气力输送 实际的流化现象 流化现象简介 散式流化 液 固系统 表观流速达到某个临界值umf时 umf称为起始流化速度 表面特征 颗粒摇摆 随机运动 忽上忽下 忽左忽右 气 固系统 当表观流速超过起始流化速度umf而开始流化 表面特征 空穴 移动和合并 破裂 聚式流化 流化床的主要特性 液体样特性 固体的混合 固体的上升运动 伴随等量的固体作下降运动 宏观上的均匀混合 固体颗粒的强烈混合 是流化床的主要优点 气流的不均匀分布和气 固的不均匀接触 流化床的严重缺点 1 腾涌或节涌 2 沟流 恒定的压降 流化床的压降等于单位截面床内固体的表观重量 即重量 浮力 腾涌时 压降有大幅度的起伏波动 发生的沟流 压降降低 流化床的操作范围 起始流化速度umf 带出速度 气力输送 是利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法 气力输送的主要优点是 1 系统密闭 可避免物料飞扬 减少物料损失 改善劳动条件 2 输送管线不受地形限制 在无法铺设道路或安装输送机械的地方使用气力输送尤为适宜 3 设备紧凑 易于实现连续化 自动化操作 便于同连续的化工过程相衔接 4 在气力输送过程中可同时进行粉料的干燥 粉碎 冷却 加热等操作 缺点 气力输送消耗的动力较大 颗粒尺寸受一定限制 且在输送过程中粒子易于破碎 管壁也
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