固体流态化-中国石油大学化工原理.docVIP

化工原理 固体流态化与非均相物系的分离 班级：-2班 姓名： 韩 月 阳 甄 宇 匡 崇 1.固体流态化 1.1定义 将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有类似流体的某些表观特性，此种流固接触状态为固体流态化 1.2流态化分类 1.2.1按流化状态分类 （1）气固流化床存在气泡相和乳相气泡中只有很少的或者没有固体颗粒存在，在乳相中颗粒的浓度要比气泡中大得多。气泡在上升过程中增大，致使床层出现较大的不稳定性。气泡上升最后冲出床层床层表面有较大的波动，有固体颗粒被抛，然后由于其重力落回床层。在工业中应用的最多。气固流化系统基本上聚式流化状态。 ）散式流化态床内无气泡产生，当床层膨胀时，固体颗粒之间的距离也随之增加。虽然固体颗粒和流化介质之间相互强烈的扰动作用，但他们在流化介质中的分散程度，处于相对的稳定状态，所以也叫平稳流态化。多出现于。 （1）：以气体为流化介质的流态化过程使工业生产中使用的最多的流态化过程如流化床锅炉燃煤生产蒸汽。 ），在工业上用于湿法冶金、离子交换、生物化工、聚合反应和吸收等。 ）以液体、气体为流化介质的流态化过程，流化床内有。 1.3.1物理过程中的应用 1.3.1.1物料输送 被流化的固体颗粒可以像流体一样流动装置，上下两个槽组成，中建由一层类似于筛网的多孔类或编织物隔开的能量适中，没有运动部件，适于输送现用于，纯碱工业，锅炉烟气所带出的飞灰、面粉和树脂的输送 1.3.1.2细粉的混合 采用流态化技术可以较容易的将不同种类的粉末物料达到均匀混合。要将两种粉末混合，物料经上升管再经床层下降，经过多次循环之后即可到达均匀混合的目的。 在尿素生产过程中，为了得到颗粒粒径比较合适的尿素颗粒，数个在底部带有喷嘴的浅床所构成，，同时用冷空气助喷。另一股冷空气作为助喷介质成品由设备的另一端导出，经过筛分，没有达到要求的颗粒被送到进口端重新加工。 当需要从一个大流量的载体气体中分离出某种稀薄成分时，可以采用多级流化床作为吸附器和传统的移动床作为解析器的联合操作，所需要的成分周期的，然后再利用蒸汽将其释放。这种工艺适合于、丙酮、二氯甲烷、乙醇、乙酸乙酯等物质的分离和浓缩，以及从烟道气中分离微量的有害物质等。从空气中回收工艺过程。 采用多级流化床减少其磨损是非常重要的。利用流体力学原理来循环固体颗粒是更为可取的。 对于气固催化反应，在反应段需要严格控制温度。之所以有这样的要求是因为在要求的温度范围以外可能会引起爆炸、产物收率下降或副产物增加、或者使催化剂的活性迅速降低引起催化剂的频繁再生和更换。同时此类反应都是强烈的放热反应热量不及时移去则温度难以控制。要达到控温要求避免上述问题的产生，采用固定床反应器是难以完成的，采用流化床反应器就有其独特的优越性。 在适当的催化剂和过量空气的存在下，萘被氧化成邻苯二甲酸酐，反应如下 强放热反应，，其温度可以控制在很的范围内。喷嘴直接喷入床层底部，压力a，进入床层后立即变为蒸汽，床层温度因而容易控制。 （） 催化裂化过程中，当使重碳氢化合物气化，并与合适的催化剂接触就可以将其裂化为相对分子质量较低的化合物，且为吸热反应。反应后的催化剂表面会积，烧掉积炭使催化剂再生又为放热反应。要达到两者热量的相互，又能顺利完成催化剂的再生，唯一有效的方法就是利用流化床固体颗粒循环系统，将催化剂作为热载体反复循环来完成。 1.3.3燃烧和焚化过程中的使用 将劣质媒和粉状的油页岩用于传统的锅炉作为燃料是很困难的，为此一些先进的国家开始致力于流态化燃烧的开发和研究。有相当的优越性，石灰石和煤颗粒一起送入床层被通过布风板的空气所流化。床层温度~1000℃，在此温度下，大部分可以与石灰石反应，从而起到脱硫作用。 ，城市固体废弃物必须几种处理，通常采用填埋或焚烧的方法。焚烧可以用排式炉，回转式窑和流化床焚烧炉。在流化床焚烧炉中，固体废物被粉碎后，送入床层，床层温度为00~900℃。有机物在床层和稀相空间并燃烧。所产生的烟气。流化床焚烧炉的结构与系统和流化床锅炉。由于城市垃圾中可能有大块的无机物所以在设计给料排料系统时要特别注意。另外在烟气中除了硫氮氧化物，还会含有二恶英，氯和重金属蒸汽，所以必须对烟气进行有效的净化。 1.4.1流态化技术的优点 （1）的传热和传质增强，床层温度均匀 由于固体颗粒的强烈扰动，使得床层温度均匀一致。对于反应器来说，反应温度容易控制，增强了生产的安全性。 ） 由于床内颗粒的强烈扰动与管壁之间的摩擦，致使床层与管壁之间的传热增强。 ） 由于固体颗粒在气体作用下，可以向流体一样自由流动。这就使得对固体颗粒进行大量加工成为可能 （4） 流态化的特点是可使固体颗粒呈流体状态运动，对于生产设备来说，固体颗粒的送入和取出