有關(guān)實(shí)驗室反應釜設計的叫本書(shū)幾乎都不能忽視流化床的存在。另一方面,流化床還有許多方面至今還不夠了解,把流化床用于生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品引出了一大堆問(wèn)題。在這里要涉及這個(gè)廣闊領(lǐng)域的不同處理方法是不可能的。我們將只簡(jiǎn)要地說(shuō)明某些問(wèn)題,并為讀者指出各種教科書(shū),其對解決各種問(wèn)題各具特色。
首先必須討論一下流化床是怎樣形成的。當休通過(guò)固體的填充床時(shí),則壓力降與速度的雙對數標繪如圖36所示。隨著(zhù)速度的增加壓力降先是直線(xiàn)地增加,但后來(lái)通過(guò)床層的壓力降等于床層的(表觀(guān))重量,那時(shí)床層達到被升舉的程度。如果穎粒很小,這種升舉將發(fā)生在壓力降仍然與速度成正比的時(shí)候,也就是在“臨界流化速度”時(shí)。
在比較高的氣體速度時(shí)壓力降增加比較緩慢。在臨界流化速度th區域中,表現有“時(shí)滯作用”(hysteresis)的特征,在這個(gè)區域中壓力降取決于床層原先所處的過(guò)程。這也反映出床層的高度,當一個(gè)已被流化的床層,若通過(guò)流化床層的速度降低時(shí),床層就漸漸地沉降下來(lái)。若速度進(jìn)一步降低,床層可稍有下沉,尤其此時(shí)若再輕輕敲打或振動(dòng)床層,則床層變?yōu)殪o止。對一定的流量,這種“裝填”會(huì )引起壓降的增加.
當速度高于u時(shí),可按三種情況描述。有些物料不能很好地流化,它們傾向于形成聚集體。流體通過(guò)床層的分布將是不規則的,并可能存在著(zhù)停滯區。如果固體順拉可近似地視為球形,并且不是“粘性的”,它可能“流化得很好”。在這些情祝下,速度大于u時(shí)的性能又可分為二類(lèi)。如果流體是液體,床層的膨脹是由于孩粒以均勻的方式更進(jìn)一步分開(kāi)運動(dòng)的結果(它通常稱(chēng)為散式流化或均勻流化)。在足夠高的速度時(shí),各個(gè)順粒不會(huì )沉降,而被夾帶入掖體流中。
實(shí)際流化床的物理性能可能根本不是嚴格地遵守實(shí)臉室均勻球形順粒床層中的棋型性能。例如順粒的形狀,級粒分布和枯著(zhù)性等因素也許引起性能上的巨大變化。床層內存在擋板或其他內部構件可以對性能作進(jìn)一步的改進(jìn)。如果床層是狹窄的,形成的氣泡傾向于“架空”或者形成“節涌”。此外,在工業(yè)實(shí)驗室反應釜中,當氣休速度也許是U0的100倍,床層類(lèi)似于猛烈的沙暴,此時(shí)其性能井不像按照簡(jiǎn)單鼓泡流體力學(xué)所描述的那樣。
首先必須討論一下流化床是怎樣形成的。當休通過(guò)固體的填充床時(shí),則壓力降與速度的雙對數標繪如圖36所示。隨著(zhù)速度的增加壓力降先是直線(xiàn)地增加,但后來(lái)通過(guò)床層的壓力降等于床層的(表觀(guān))重量,那時(shí)床層達到被升舉的程度。如果穎粒很小,這種升舉將發(fā)生在壓力降仍然與速度成正比的時(shí)候,也就是在“臨界流化速度”時(shí)。
在比較高的氣體速度時(shí)壓力降增加比較緩慢。在臨界流化速度th區域中,表現有“時(shí)滯作用”(hysteresis)的特征,在這個(gè)區域中壓力降取決于床層原先所處的過(guò)程。這也反映出床層的高度,當一個(gè)已被流化的床層,若通過(guò)流化床層的速度降低時(shí),床層就漸漸地沉降下來(lái)。若速度進(jìn)一步降低,床層可稍有下沉,尤其此時(shí)若再輕輕敲打或振動(dòng)床層,則床層變?yōu)殪o止。對一定的流量,這種“裝填”會(huì )引起壓降的增加.
當速度高于u時(shí),可按三種情況描述。有些物料不能很好地流化,它們傾向于形成聚集體。流體通過(guò)床層的分布將是不規則的,并可能存在著(zhù)停滯區。如果固體順拉可近似地視為球形,并且不是“粘性的”,它可能“流化得很好”。在這些情祝下,速度大于u時(shí)的性能又可分為二類(lèi)。如果流體是液體,床層的膨脹是由于孩粒以均勻的方式更進(jìn)一步分開(kāi)運動(dòng)的結果(它通常稱(chēng)為散式流化或均勻流化)。在足夠高的速度時(shí),各個(gè)順粒不會(huì )沉降,而被夾帶入掖體流中。
實(shí)際流化床的物理性能可能根本不是嚴格地遵守實(shí)臉室均勻球形順粒床層中的棋型性能。例如順粒的形狀,級粒分布和枯著(zhù)性等因素也許引起性能上的巨大變化。床層內存在擋板或其他內部構件可以對性能作進(jìn)一步的改進(jìn)。如果床層是狹窄的,形成的氣泡傾向于“架空”或者形成“節涌”。此外,在工業(yè)實(shí)驗室反應釜中,當氣休速度也許是U0的100倍,床層類(lèi)似于猛烈的沙暴,此時(shí)其性能井不像按照簡(jiǎn)單鼓泡流體力學(xué)所描述的那樣。