A. 什麼是流化催化裂化啊
流化催化裂化裝置是煉油二次加工裝置,它以重質餾分油(直餾蠟油、焦化蠟油、常壓重油、減壓渣油、脫瀝青油等)為原料,在一定的溫度、壓力下、以分子篩催化劑為載體,採用流態化技術,原料油與高溫催化劑接觸,發生一系列的化學反應,從而將原料轉化為輕質油品的生產加工工藝。主要產品為汽油、輕柴油和液化氣。我國車用汽油用量的80%,有催化裝置生產。
B. 循環流化床鍋爐對物料回送裝置有哪些基本要求
循環流化床鍋爐是工業化程度最高的潔凈煤燃燒技術。循環流化床鍋爐採用流態化燃燒,主要結構包括燃燒室(包括密相區和稀相區)和循環回爐(包括高溫氣固分離器和返料系統)兩大部分。與鼓泡流化床燃燒技術的最大區別是運行風速高,強化了燃燒和脫硫等非均相反應過程,鍋爐容量可以擴大到電力工業可以接受的大容量(600MW或以上等級)目前,循環流化床鍋爐已經很好的解決了熱學、力學、材料學等基礎問題和膨脹、磨損、超溫等工程問題,成為難燃固體燃料(如煤矸石、油頁岩、城市垃圾、淤泥和其他廢棄物)能源利用的先進技術。鍋爐採用單鍋筒,自然循環方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構,四周由膜式水冷壁組成。自下而上,依次為一次風室、密相區、稀相區,尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井採用支撐結構,兩豎井之間由立式旋風分離器相連通,分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯,前部豎井用敷管爐牆,外置金屬護板,尾部豎井用輕型爐牆,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。
鍋爐採用床下點火(油或煤氣),分級燃燒,一次風比率佔50-60%,飛灰循環為低倍率,中溫分離灰渣排放採用乾式,分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰斗排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關鍵,採用湍流床,使得流化速度在3.5-4.5m/s,並設計適當的爐膛截面,在爐膛膜式壁管上鋪設薄內襯(高鋁質磚),即使鍋爐燃燒用不同燃料時,燃燒效率也可保持在98-99%以上。
高溫分離器入口煙溫在800℃左右,旋風筒內徑較小,結構簡化,筒內僅需一層薄薄的防磨內襯(氮化硅磚)。其使用壽命較長。循環倍率為10-20左右。
循環灰輸送系統主要由回料管、回送裝置,溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。
床溫控制系統的調節過程是自動的。在整個負荷變化范圍內始終保持濃相床床溫850-950℃間的某一恆定值,這個值是最佳的脫硫溫度。當自動控制不投入時,靠手動也能維持恆定的床溫。
保護環境,節約能源是各個國家長期發展首要考慮的問題,循環流化床鍋爐正是基於這一點而發展起來,其高可靠性,高穩定性,高可利用率,最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性,特別是對劣質燃料的適應性,越來越受到廣泛關注,完全適合我國國情及發展優勢。
C. 循環流化床形成過程包括幾個階段
循環流化床鍋爐是在鼓泡床鍋爐(沸騰爐)的基礎上發展起來的,因此鼓泡床的一些理論和概念可以用於循環流化床鍋爐。但是又有很大的差別。早期的循環流化床鍋爐流化速度比較高,因此稱作快速循環循環床鍋爐。快速床的基本理論也可以用於循環流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經研究了很長時間,形成了一定的理論。要了解循環流化床鍋爐的原理,必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床→湍流床→快速床各種狀態下的動力特性、燃燒特性以及傳熱特性。
一. 流態化:
當固體顆粒中有流體通過時,隨著流體速度逐漸增大,固體顆粒開始運動,且固體顆粒之間的摩擦力也越來越大,當流速達到一定值時,固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等,每個顆粒可以自由運動,所有固體顆粒表現出類似流體狀態的現象,這種現象稱為流態化。
對於液固流態化的固體顆粒來說,顆粒均勻地分布於床層中,稱為「散式」流態化。而對於氣固流態化的固體顆粒來說,氣體並不均勻地流過床層,固體顆粒分成群體作紊流運動,床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化,這種流態化稱為「聚式」流態化。循環流化床鍋爐屬於「聚式」流態化。
固體顆粒(床料)、流體(流化風)以及完成流態化過程的設備稱為流化床。
二. 臨界流化速度
1.對於由均勻粒度的顆粒組成的床層中,在固定床通過的氣體流速很低時,隨著風速的增加,床層壓降成正比例增加,並且當風速達到一定值時,床層壓降達到最大值,該值略大於床層靜壓,如果繼續增加風速,固定床會突然解鎖,床層壓降降至床層的靜壓。如果床層是由寬篩分顆粒組成的話,其特性為:在大顆粒尚未運動前,床內的小顆粒已經部分流化,床層從固定床轉變為流化床的解鎖現象並不明顯,而往往會出現分層流化的現象。顆粒床層從靜止狀態轉變為流態化進所需的最低速度,稱為臨界流化速度。隨著風速的進一步增大,床層壓降幾乎不變。循環流化床鍋爐一般的流化風速是2-3倍的臨界流化速度。
2.影響臨界流化速度的因素:
(1)料層厚度對臨界流速影響不大。
(2)料層的當量平均料徑增大則臨界流速增加。
(3)固體顆粒密度增加時臨界流速增加。
(3)流體的運動粘度增大時臨界流速減小:如床溫增高時,臨界流速減小。床溫與臨界流速的關系如圖所示。
第二節 循環流化床鍋爐的工作原理
一、流化過程
如圖所示,固體顆粒隨著氣流速度的增大分別呈現五種不同的流動狀態:固定床、、紊(湍)流流化床、快速流化床、氣力輸送。循環流化床處於紊(湍)流流化床與快速流化床階段。
固定床:此種狀態下,氣流在顆粒的縫隙是流過,所有固體顆粒呈靜止狀態。
鼓泡流化床:當氣流速度達到一定值時,靜止的床層開始松動,當氣流速度超過臨界流化風速時,料層內會出現氣泡,並不斷上升,而且還聚集成更大的氣泡穿過料層並破裂。整個料層呈現沸騰狀態。鼓泡流化床存在明顯的分界面,其上部為稀相區,包括床層表面至流化床出口間的區域,也稱為自由空間或懸浮段。下部為密相區,也稱為沸騰段。
紊(湍)流流化床:隨著氣流速度繼續上升到一定數值,固體顆粒開始流動,床層分界面逐漸消失,固體顆粒不斷被帶走,以顆粒團的形式上下運動,產生高度的返混。此時的氣流速度為床料終端速度。
快速流化床:當氣流速度進一步增大,固體顆粒被氣流均勻帶出床層。此時氣流速度大於固體顆粒的終端速度,床內顆粒濃度基本相等。床內顆粒濃度呈上稀下濃狀態。循環流化床的上升段屬於快速流化床。快速流態化的主要特徵為床層壓降用於懸浮和輸送顆粒並使顆粒加速,單位高度床層壓降沿床層高度不變。
氣力輸送:分為密相氣力輸送和稀相氣力輸送。對於前者,床內顆粒濃度變稀,並呈上下均勻分布狀態,其單位高度床層壓降沿床層高度不變。增大氣流速度,床層壓降減小。對於後者,增大氣流速度,床層壓降上升。密相氣力輸送的典型特徵為:床層壓降用於輸送顆粒並克服氣、固與壁面的摩擦。稀相氣力輸送的床層壓降主要受摩擦壓降支配。
由上述燃燒分類可知,鏈條爐排爐採用的是固定床燃燒方式,而煤粉爐則採用了最稀相的懸浮燃燒方式。
二、循環流化床的特點:
典型循環流化床鍋爐結構如圖所示,其基本流程為:煤和脫硫劑送入爐膛後,迅速被大量惰性高溫物料包圍,著火燃燒,同時進行脫硫反應,並在上升煙氣流的作用下向爐膛上部運動,對水冷壁和爐內布置的其他受熱面放熱。粗大粒子進入懸浮區域後在重力及外力作用下偏離主氣流,從而貼壁下流。氣固混合物離開爐膛後進入高溫旋風分離器,大量固體顆粒(煤粒、脫硫劑)被分離出來回送爐膛,進行循環燃燒。未被分離出來的細粒子隨煙氣進入尾部煙道,以加熱過熱器、省煤器和空氣預熱器,經除塵器排至大氣。
1、低溫的動力控制燃燒:由於循環流化床燃燒溫度水平比較低,一般在850-900℃之間,其燃燒反應控制在動力燃燒區內,並有大量固體顆粒的強烈混合,這種情況下的燃燒速度主要取決於化學反應速度,也就是決定於溫度水平,而物理因素不再是控制燃燒速度的主導因素。循環流化床燃燒的燃燼度很高,其燃燒效率往往可達到98%-99%以上。
2、高速度、高濃度、高通量的固體物料流態化循環過程:循環流化床鍋爐內的物料參與了爐膛內部的內循環和由爐膛、分離器和返料裝置所組成的外循環兩種循環,整個燃燒過程以及脫硫過程都是在這兩種循環運動過程中逐步完成的。
3、高強度的熱量、質量和動量傳遞過程:在循環流化床鍋爐中可以人為改變爐內物料循環量,以適應不同的燃燒工況。
物料分離系統是循環流化床鍋爐的結構特徵,大量物料參與循環實現整個爐膛內的控制燃燒過程,是循環流床鍋爐區別於鼓泡流化床鍋爐的根本特點,因為鼓泡流化床鍋爐的燃燒主要發生在床內。所以循環流床鍋爐燃燒必須具備的三個條件是:(1)要保證一定的流體速度,而且還要保證物料粒度處於適當的、使床層在快速流區域的粒度。(2)要有足夠的物料分離。(3)要有物料回送,要有充分的措施以維持物料的平衡。
D. 什麼是氣固流態化
固體顆粒在流體的作用下呈現出與流體相似的流動性能的現象。自然界的大風揚塵、沙漠遷移、河流夾帶泥沙,都是流態化現象。風選、水簸以分離固體粒子,是人們對流態化現象的應用。近代大工業首先使用流態化技術的是20世紀20年代的粉煤氣化。而最重要的里程碑當推第二次世界大戰期間從石油的催化裂化來大量生產汽油。目前,流態化技術已被廣泛應用於煉油、化工、冶金、輕工、動力等工業部門,包括輸送、混合、分級、乾燥、吸附等物理過程以及燃燒、煅燒和許多催化反應過程。流態化技術用於重質烴類的催化裂化或熱裂化時,往往導致催化劑或固體載熱體表面的積碳。
為了使催化劑再生並實現連續生產和有效利用熱能,常採用流化床反應器和再生器相結合的循環系統。固體顆粒在兩器間經過U形管的循環流動是靠不同的床密度來驅動的。近來由於催化劑的改進,已有用一根氣流輸送管代替流化床反應器的。流態化技術的主要優點是:便於蓮續處理大量固體粒子,實現連續生產和生產過程的自動化;便於控制溫度並使溫度分布均勻;傳熱效率高,適於強放熱(或暖熱)過程;由於粒子細,流體和固體間接觸面積大,因此反應速率快。其缺點是:返混較劇烈,使反應後的物料與新進料相混,從而降低反應速率和影響反應的選擇性。
E. 求化工原理的設計
http://www.chem-pm.com/shownew.asp?id=1188&hp=news
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何 勇(安徽省化工研究院 , 安徽合肥 230041) 摘要:2002年,我國CPE產量位居世界第一。乾燥工序是CPE生產中一個重要環節,本文描述了CPE的乾燥原理和乾燥特點,選擇了「氣流-沸騰」乾燥工藝,對比了幾種CPE乾燥工藝的工程數據。 關鍵詞:乾燥;氯化聚乙烯;工藝 前言 氯化聚乙烯(CPE)是由高密度聚乙烯經氯化製得的一種改性氯化高聚物,含氯量一般控制在30%~50%(質量份數)。產品外觀為白色粉末或顆粒,170℃以上分解,類似於橡膠彈性體。2002年我國總生產能力達17萬噸,實際產量為10萬噸,已是世界上第一大生產國。在我國主要用於硬PVC製品的抗沖擊改性。我院從上世紀70年代開始進行水相法CPE的研製工作,目前是國內主要CPE成套生產技術轉讓院所。乾燥工序是CPE生產中主要耗能工序之一,CPE的乾燥問題曾一度成為技術難題,制約生產的「瓶頸」,其工藝與設備的選擇是否合理,決定著一個企業的生產成本、生產能力與勞動強度。 1 、PE的乾燥原理 濕分以鬆散的化學結合形式或以液態溶液存在於固相中,或集在固體的毛細微結構中,這種液體的蒸汽壓低於純液體的蒸汽壓,稱之為結合水分;而游離在表面的濕分則稱為非結合水[1]。由於在CPE的大分子結構中存在極性基因,而其粉末的結構又十分疏鬆,以致其濕粉中不僅會有「非結合水」,且會有「結合水」,要將其乾燥到不大於0.3%(濕基)的含水量是比較困難的(此時方視為乾燥合格)。為此我們選擇熱空氣作為傳熱介質進行(流態化)乾燥,含有水分的顆粒物料與熱氣流接觸,由於其表面的水蒸汽壓大於熱空氣中的水蒸汽分壓,水蒸汽就由物料顆粒表面向熱空氣中擴散,而被不斷流動更新的熱空氣帶走。隨著物料表面水分的不斷汽化,物料顆粒內部的濕度又大於其表面濕度,形成了濕度梯度,則顆粒內部的水分不斷地向表面擴散,直至達到該物料的平衡水分為止。 2 、PE的乾燥特性 為了選擇合適的CPE乾燥工藝和合適的乾燥器,我們對CPE進行乾燥試驗,得知乾燥條件為:大氣溫度21℃、大氣相對濕度90%、熱風溫度55±1℃,CPE的平衡水分接近於0,其第一臨界濕含量為12%左右(干基),其第二臨界濕含量為4%左右(干基),並且,其內部水分的乾燥是比較困難的。 3 、PE的乾燥工藝 PE的生產過程是一個批量生產、間歇操作、順序控制的過程,CPE漿料經離心機離心後,得到含水率30%~40%(濕基)、最小顆粒150μm、最大顆粒不超過500μm、平均顆粒220μm的濕料。此時進入乾燥工序,其工藝流程如下。濕物料由料斗加入,通過螺旋輸送器進入氣流乾燥管,同時開啟空氣加熱器和沸騰床頂部的引風機,物料經氣流管初步乾燥後進入沸騰床,細物料經旋風分離器捕集後也落入沸騰床繼續乾燥;控制進風溫度與床層溫度,調節進風量與風速,當床層與床頂溫度得到工藝要求後,吹冷風降溫,物料經出料閥流入包裝袋。 4、結果和討論 (1)工藝路線的選擇 氣流乾燥也稱「瞬間乾燥」,使加熱介質與待乾燥固體顆粒直接接觸,因相之間的傳熱傳質的表面積大而使體積傳熱系數ha也相當高,普通直管氣流乾燥器的ha為2300~7000w/(m3.K)。熱效率高,處理量大,對CPE「非結合水」乾燥效果明顯。由於物料在氣流管中的停留時間較短,所以對CPE中的「結合水」乾燥比較困難,若單用此法乾燥CPE需反復乾燥5~6次方能合格,生產周期長、勞動強度大、物料損失多、能量消耗大、工作環境惡劣。 沸騰乾燥由於物料在沸騰床中劇烈攪動,大大地減少了氣膜阻力,因而熱效率高,更重要的是物料的停留時間可以任意調節。但單用此法乾燥CPE,生產中容易產生「結床」或「跑料」現象。原因是:從離心機過來的濕料,含水率較高,物料較重,進入沸騰床後,若引風機風壓不夠,物料在床中「沸騰」效果欠佳,則物料很容易結團,以致最終整體結於床中。為避免產生「結床」現象,需提高引風機風壓;但隨著乾燥過程的進行、物料水分的減少、顆粒的變輕,在引風機的排風尾氣中會夾帶有大量物料,特別在接近乾燥終點時「跑料」尤為明顯。 考慮到我們的CPE批量與間歇式生產的特點,根據氣流乾燥與沸騰乾燥的各自優點,決定選擇二者串聯的工藝。 (2)乾燥器型式的選擇 氣流管我們選用的是管徑交替縮小和擴大的脈沖式乾燥管,加入的物料在管徑小的乾燥管內得到加速,在管徑大的管內突然擴散減速,如此交替進行,熱空氣和顆粒之間的相對運動速度較大,從而強化了傳熱傳質的效果。根據CPE的乾燥特點,沸騰乾燥器選用的是單層卧式沸騰床,此床結構簡單,容易操作,乾燥速度快,處理量大。 (3)CPE乾燥的工程數據 安徽省化工研究院自上世紀80年代首次用水相法生產CPE(千噸級)以來,到目前為止,在國內技術轉讓已達成十幾家,在乾燥工序上,經歷了氣流乾燥、沸騰乾燥、氣流-沸騰乾燥的不同階段,下表列出了不同乾燥工藝的對照工程數據。 表1 不同乾燥工藝的對照工程數據 生產單位 原蕪湖化工廠 本院試驗廠淮北恆欣 生產規模/t a-1 800 500 3000 乾燥形式 φ150雙級氣流 沸騰乾燥 氣流--沸騰 物料批號 80-6-13 02-06 含水量/%(wb) 濕粉 40 36 35 乾粉 0.3 0.3 0.3 生產周期/h(批) 6.5 4.0 2.5 耗蒸汽量/t t-1(CPE) 4.0 2.2 1.9 耗電量/kWh t-1(CPE) 400 220 60 勞動強度 大 一般 小 5、結束語 乾燥工序是CPE生產中一個重要環節,採用氣流-沸騰乾燥工藝符合CPE乾燥特性。乾燥設備結構的設計(如氣流分布板開孔率[3])、附件(如風機與旋風分離器等)的選型,是影響乾燥的重要因素,我們目前已研製出不同生產能力的系列專用氯化聚乙烯乾燥裝置,並在實際生產中取得了顯著的經濟效益和社會效益。 參考文獻: [1] 潘永康,王喜忠.現代乾燥技術[M].北京:化學化工出版社,1998,12-13. [2] 楊雲.CPE沸騰乾燥試驗[J].安徽化工,1991(CPE專輯):34-36. [3] 何勇,宋秋生等.CPE乾燥用沸騰床氣流分布板開孔率的計算方法初探[J].安徽化工,2000,26(6):43-45. Making research Into drying process and technology of CPE HE Yong (Anhui Research Institute Of Chemical Instry ,Anhui Hefei 230041)
F. 循環流化床,煤粉爐,沸騰爐,鏈條爐的區別和聯系
一、聯系:循環流化床、煤粉爐、沸騰爐、鏈條爐都屬於鍋爐設備,通常多用於工業生產中。
二、區別:
1、特點不同
(1)循環流化床:燃燒效率高;燃料適應性廣;高效脫硫。
(2)煤粉爐:燃燒迅速、完全、容量大、效率高、適應煤種廣,便於控制調節。
(3)沸騰爐:焙燒強度高;礦渣殘硫低;可以焙燒低品位礦;爐氣中二氧化硫濃度高、三氧化硫含量少;可以較多地回收熱能產生中壓蒸汽,焙燒過程產生的蒸汽通常有35%~45%是通過沸騰層中的冷卻管獲得。
(4)鏈條爐:方便操作、故障少、安全可靠性高、檢修費用低;漏煤量、漏灰量、漏風量、串風量很少;各分段送風室沿爐排寬度均勻的向煤層送風,有利煤層均勻燃燒。
2、原理不同
(1)循環流化床:採用流態化燃燒。
(2)煤粉爐:煤預先磨成很細的煤粉,與空氣的接觸表面積大大增加,使燃燒強化;煤粉由一次風輸送經燃燒器進入爐膛,二次風通過燃燒器的二次風環形風道或二次風口引入爐膛。
(3)沸騰爐:用固體流態化技術焙燒硫化礦的裝置。焙燒過程有反應熱放出,產生含有二氧化硫的氣體主要用來製造硫酸,礦渣則用作冶金原料。
(4)鏈條爐:通過減速機帶動鏈條爐排轉動,使煤從前方著火,到鍋爐尾部燃盡,較固定爐排能夠提高燃燒效率,同時鏈條轉到下方時,風冷降溫,能夠保護爐排片不燒損。
3、結構組成不同
(1)循環流化床:主要結構包括燃燒室(包括密相區和稀相區)和循環回爐(包括高溫氣固分離器和返料系統)兩大部分。
(2)煤粉爐:煤粉爐的燃燒設備主要有爐膛、燃燒器、點火裝置等部分組成。
(3)沸騰爐:爐子的最下部是風室,設有空氣進口管,其上是空氣分布板。
(4)鏈條爐:鏈條爐排的結構形式可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。
G. 什麼是流化床
流化床
當流體通過床層的速度逐漸提高到某值時,顆粒出現松動,顆粒間空隙增大,床層體積出現膨脹。如果再進一步提高流體速度,床層將不能維持固定狀態。此時,顆粒全部懸浮與流體中,顯示出相當不規則的運動。隨著流速的提高,顆粒的運動愈加劇烈,床層的膨脹也隨之增大,但是顆粒仍逗留在床層內而不被流體帶出。床層的這種狀態和液體相似成為硫化床。其中,流化床的種類有:最小流化床,鼓泡流化床,騰涌流化床。
循環流化床燃燒技術
循環流化床燃燒(CFBC)技術系指小顆粒的煤與空氣在爐膛內處於沸騰狀態下,即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術。 循環流化床鍋爐脫硫是一種爐內燃燒脫硫工藝,以石灰石為脫硫吸收劑,燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入,一次風從布風板下部送入,二次風從燃燒室中部送入。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內強烈擾動形成流化床,燃煤煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發生化學反應被脫除。為了提高吸收劑的利用率,將未反應的氧化鈣、脫硫產物及飛灰送回燃燒室參與循環利用。鈣硫比達到2~2.5左右時,脫硫率可達90%以上。 流化床燃燒方式的特點是:1.清潔燃燒,脫硫率可達80%~95%,NOx排放可減少50%;2.燃料適應性強,特別適合中、低硫煤;3.燃燒效率高,可達95%~99%;4.負荷適應性好。負荷調節范圍30%~100%。
[編輯本段]流化床超微氣流粉碎技術
流化床超微氣流粉碎是將待粉碎物料放置在設備容器中,從設備容器下方通入空氣,進行粉碎。而循環流化床,則是將設備容器下方送入空氣的速度提高,使容器里的物料顆粒被吹起呈沸騰狀態懸浮粉碎。同時在容器的上部出口,通過高速分級裝置將超微粉收集。 循環超微氣流粉碎流化床技術是一項近幾年發展起來的環保粉碎技術。它具有粉碎適應性廣、粉碎效率高、粗顆粒夾帶少、低成本、負荷調節比大和負荷調節快等突出優點。循環流化床低成本實現了嚴格的超微粉碎指標,同時針對各種非金屬物料,在負荷適應性和超微粉綜合利用等方面具有綜合優勢,為超微氣流粉碎機的節能環保改造提供了一條有效的途徑。
流化床反應器
一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處於懸浮運動狀態,並進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。在用於氣固系統時,又稱沸騰床反應器。 流化床反應器在現代工業中的早期應用為20世紀20年代出現的粉煤氣化的溫克勒爐(見煤氣化爐);但現代流化反應技術的開拓,是以40年代石油催化裂化為代表的。目前,流化床反應器已在化工、石油、冶金、核工業等部門得到廣泛應用。
按流化床反應器的應用可分為兩類:一類的加工對象主要是固體,如礦石的焙燒,稱為固相加工過程;另一類的加工對象主要是流體,如石油催化裂化、酶反應過程等催化反應過程,稱為流體相加工過程。 流化床反應器的結構有兩種形式:①有固體物料連續進料和出料裝置,用於固相加工過程或催化劑迅速失活的流體相加工過程。例如催化裂化過程,催化劑在幾分鍾內即顯著失活,須用上述裝置不斷予以分離後進行再生。②無固體物料連續進料和出料裝置,用於固體顆粒性狀在相當長時間(如半年或一年)內,不發生明顯變化的反應過程。
與固定床反應器相比,流化床反應器的優點是:①可以實現固體物料的連續輸入和輸出;②流體和顆粒的運動使床層具有良好的傳熱性能,床層內部溫度均勻,而且易於控制,特別適用於強放熱反應;③便於進行催化劑的連續再生和循環操作,適於催化劑失活速率高的過程的進行,石油餾分催化流化床裂化的迅速發展就是這一方面的典型例子。然而,由於流態化技術的固有特性以及流化過程影響因素的多樣性,對於反應器來說,流化床又存在粉明顯的局限性:①由於固體顆粒和氣泡在連續流動過程中的劇烈循環和攪動,無論氣相或固相都存在著相當廣的停留時間分布,導致不適當的產品分布,陣低了目的產物的收率;②反應物以氣泡形式通過床層,減少了氣-固相之間的接觸機會,降低了反應轉化率;③由於固體催化劑在流動過程中的劇烈撞擊和摩擦,使催化劑加速粉化,加上床層頂部氣泡的爆裂和高速運動、大量細粒催化劑的帶出,造成明顯的催化劑流失;④床層內的復雜流體力學、傳遞現象,使過程處於非定常條件下,難以揭示其統一的規律,也難以脫離經驗放大、經臉操作。 近年來,細顆粒和高氣速的湍流流化床及高速流化床均已有工業應用。在氣速高於顆粒夾帶速度的條件下,通過固體的循環以維持床層,由於強化了氣固兩相間的接觸,特別有利於相際傳質阻力居重要地位的情況。但另一方面由於大量的固體顆粒被氣體夾帶而出,需要進行分離並再循環返回床層,因此,對氣固分離的要求也就很高了。(見流態化、流態化設備)
H. 氣流和單層流化床乾燥物料的設計
(一)設置題目
氣流和單程流化床聯合乾燥裝置的設置:某散粒狀葯品其含水量20%,在氣流乾燥器中乾燥至10%後,再在單層流化床乾燥器中至0.5%(以上均為濕基)(二)設置任務以及操作條件
(1)生產能力 12800kg/h(按進料量計)
(2)物料進口濕度 1=20℃,離開流化床乾燥器的溫度 2=120℃
(3)顆粒直徑 平均直徑 dm=0.3mm 最大粒徑dmax=0.5mm 最小粒徑dmin=0.1mm
(4)操作壓力 常壓。
(5)乾燥介質 煙道氣(性質與空氣同)。期初始濕度Ho=0.01kg 水/kg 絕干氣,入口溫度t1=800℃,廢棄溫度t2=120℃
(6)設備工作日 每年330天,沒天24小時連續運行。
(7)廠址自選(三)設置內容
(1)乾燥流程的確定和說明;
(2)乾燥器主體工藝尺寸計算及結構設計
(3)輔助設備的選型及核算(氣固分離器,供風裝置,供料器);
(4)繪制生產工藝流程圖(A2號圖紙);
(5)繪制乾燥器工藝條件圖(A2號圖紙);(四)基礎數據
(1)被乾燥物料顆粒密度p s=2000kg/m3; 干物科比熱熔Cs=0.712KJ/(kg.℃),假設物料中出去的全部為非結合水。
(2)分布板孔徑為5mm。
(3)流化床乾燥器卸料口直接接近分布板。
(4)乾燥介質的物性常數可按125℃的空氣查取。
(5)乾燥裝置熱損失為有效傳熱量的15%
就只有這么些了,沒有復制,只能一個個字打,眼睛有近視,如果對你的問題有幫助,請採納此答案,謝謝
I. 流化床和多功能流化床有什麼區別
流態化是指利用氣體或液體流動使顆粒實現近似流體性質的技術,實現這一技術的裝置成為流化床。這里所說的多功能流化床實際上是一種可以實現多種流態化技術形式的裝置,是流化床具體化的一種形式,另外所謂多功能也可能是供應商宣傳用語而已。
J. 循環流化床鍋爐u回料閥的工作原理
U閥是連接分離器立管與返料管的設備,目的是保證外循環物料穩定輸送入爐膛,同時防止煙氣反串進分離器。其原理其實就是一台鼓泡流化床(或移動床),從底部布風板送入的流化空氣將分離器收集的物料流化,在立管與爐膛壓差的作用下將物料送入爐膛。當外循環減弱時,立管與爐膛壓差小,返料量減少,具有自平衡的作用;立管內物料高度變化減小(即維持一定的料位高度),防止煙氣反串。