页数：15页文件大小：510.5 KB来源： 化工原理ppt课件
本课件对应《化工原理》第四节 固体流态化技术，沿第四节固体流态化技术主线展开，系统梳理流化床、固定床等核心概念、公式推导与工程计算思路，并配合图示说明典型设备结构与操作要点，可用于课前预习、课堂对照与课后复习。
第四节固体流态化技术
1一、流化床的基本概念固体流态化是一种使流体与固体颗粒接触并使整个流—固系统具有流体性质的技术。
广泛应用于：颗粒物料的加热、干燥、混合、浸取、煅烧、输送及反应过程。
气力输送
流态化是一种使固体颗粒通过与流体接触而转变成类似于流体状态的操作。
当流体自下而上地流过颗粒层，则根据流速的不同，会出现下面三种不同的情况：(a)固定床(c)气力输送(b)流化床流态化的三个过程2
流化床
31.流化床①固定床阶段如果流体通过床层的表观速度(即空塔速度)u较低，颗粒空隙中流体的实际流速u1<ut，则颗粒基本静止，颗粒层为固定床。
则理论最大表观速度：umax=utε
流化床
4②流化床阶段如果流体通过床层的表观速度u大于固定床阶段的最大表观速度umax，流体通过颗粒空隙的实际流速u1>ut，此时床层内颗粒将“浮起”，颗粒层“膨胀”，称为流化床。
此时床层内流体的实际流速u1与与表观速度u的关系可表示为：1εu=u
气力输送
二、实际的流化现象
6按照流体和颗粒的运动状况分类：1.散式流化一般发生在液—固系统，当表观流速接近临界值umf时，发生流化现象，将umf称为起始流化速度。
此种流化床的上界面比较清晰，散式流化床比较接近理想流化床。
2.聚式流化一般发生在气—固系统，当表观流速超过umf而开始流化后，床内出现一些空穴，气体将会优先穿过各个空穴至床层顶部逸出。
聚式流化界面有频繁的起伏波动，界面以上的空间也会有部分固体颗粒，与理想流化床偏离较大。
三、流化床的主要特征
流化床
图5-24流化床的液体样特征8
腾涌或节涌颗粒层象活塞那样
2.固体充分混合床内c、t很快达到均一———主要优点3.气流不均匀分布和气-固不均匀接触①腾涌或节涌颗粒层象活塞那样被气泡向上推动，在达到床层上界面后气泡崩裂，颗粒分散下落，这种现9象称为腾涌现象。②沟流沟流是指气体通过床层时形成短路。发生沟流现象时，床层内密度分布不均，且气体不能充分与颗粒接触，使传质、传热等工艺条件恶化。
腾涌或节涌颗粒层象活塞那样（续）
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流化床
4.恒定的压降流体与颗粒间摩擦而产生的压降为：床层压降=单位截面床内颗粒的表观重力（重力-浮力）A—床层截面积m2m—床层颗粒的总质量Kg———恒压降F流+F浮=F重F流=F重−F浮Δp⋅A=mg−mρgp11pA⋅ρρp∴Δp=m（ρ−ρ）g恒定的压降是流化床的重要优点，可使流化床中采用细小颗粒而无需担心过大的压降。
流化床（续）
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四、流化床的操作范围
1.起始流化速度umf对非均匀颗粒组成的流化床，起始流化床的表观速度为：pppppAρLAρ(1−ε)A⋅ρ:Δp=m（ρ−ρ）g=（ρ−ρ）g∴Δp=L(1−ε（)ρp−ρ）g———恒压降阶段22e13ψdε3×u(1−ε)2μLΔP=150利用欧根方程，小颗粒条件下：———固定床阶段压降de———颗粒等体积当量直径
五、流化质量
由于起始流化时L=Lmfε=εmf23mfmfmfψεpμde2(ρ−ρ)g∴u=×150(1−ε)对工业常见颗粒pmf1650μde2(ρ−ρ)g∴u=23mfmfψε(1−ε)=112.带出速度当表观速度u=ut时，大量颗粒将被流体带出流化床设备外，即流化床的带出速度等于ut，此速度为流化床操作范围的上限。
流化数：流化床实际操作速度与起始流化速度之比。
五、流化质量（自学）14
本章结束
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