固体流态化实验装置的定义

❶ 什么是气固流态化

固体颗粒在流体的作用下呈现出与流体相似的流动性能的现象。自然界的大风扬尘、沙漠迁移、河流夹带泥沙，都是流态化现象。风选、水簸以分离固体粒子，是人们对流态化现象的应用。近代大工业首先使用流态化技术的是20世纪20年代的粉煤气化。而最重要的里程碑当推第二次世界大战期间从石油的催化裂化来大量生产汽油。目前，流态化技术已被广泛应用于炼油、化工、冶金、轻工、动力等工业部门，包括输送、混合、分级、干燥、吸附等物理过程以及燃烧、煅烧和许多催化反应过程。流态化技术用于重质烃类的催化裂化或热裂化时，往往导致催化剂或固体载热体表面的积碳。

为了使催化剂再生并实现连续生产和有效利用热能，常采用流化床反应器和再生器相结合的循环系统。固体颗粒在两器间经过U形管的循环流动是靠不同的床密度来驱动的。近来由于催化剂的改进，已有用一根气流输送管代替流化床反应器的。流态化技术的主要优点是：便于莲续处理大量固体粒子，实现连续生产和生产过程的自动化；便于控制温度并使温度分布均匀；传热效率高，适于强放热（或暖热）过程；由于粒子细，流体和固体间接触面积大，因此反应速率快。其缺点是：返混较剧烈，使反应后的物料与新进料相混，从而降低反应速率和影响反应的选择性。

❷ 循环流化床的概念

流化床（fluidized bed）是一种气固（或液固、或气液固三相）接触反应器技术，它以较高的表观速度使固体颗粒的重力与流体曳力达到平衡，从而将固体物料料层托举起来，并使床层整体上获得类似于流体的特性，这就是流态化(fluidization)。流化床的优点是很好的混合和传热传质条件，但缺点是其接近全混流的固体停留时间分布特性导致固体物料的总体转化率不可能很高。要改善转化率，一个措施就是“循环”，即使固体物料多次循环再入主要反应区，以延长它的停留时间，达到高的转化率。因此可以说，循环流化床(circulating fluidized bed)是较低速的鼓泡流化床（bubbling fluidized bed）的延伸和发展，并可能伴随流动状态的实质性变化。建立物料循环的条件是更高的表观速度、气固分离装置和返料系统。