
【化】 particulately fluidized bed
散式流化床(Particulate Fluidized Bed)是流态化技术中的一种典型操作状态,指固体颗粒在流体(气体或液体)作用下均匀分散并呈现类流体行为的反应装置。其核心特征是颗粒与流体间的相互作用形成稳定、连续的混合相,区别于聚式流化床的鼓泡或节涌现象。
流体力学特性
在散式流化床中,颗粒粒径通常小于100微米,流体流速介于最小流化速度与终端速度之间。此时床层压降遵循Ergun方程修正公式:
$$
Delta P = frac{150mu (1-varepsilon)}{varepsilon d_p} u + frac{1.75rho_f (1-varepsilon)}{varepsilon d_p} u
$$
其中$varepsilon$为孔隙率,$d_p$为颗粒直径,$u$为流体表观速度。该公式表明压降与流体黏度$mu$、密度$rho_f$及流速呈非线性关系。
工业应用
标准化定义
根据GB/T 15716-2022《流化床技术术语》,散式流化床需同时满足:
该标准引用ISO 13579-1:2019国际测试方法(来源:中国国家标准化管理委员会官网)
散式流化床是流态化技术中的一种理想状态,其核心特征是固体颗粒与流体(气体或液体)的均匀混合和稳定流动。以下是具体解析:
散式流化床指颗粒在流体作用下均匀分散于整个床层,随着流速增加,床层平稳膨胀,孔隙率均匀增大,压降波动极小。与聚式流化态(如鼓泡床、湍流床)不同,散式流化床没有明显的气泡或颗粒聚集现象,床层界面平稳。
特征 | 散式流化床 | 聚式流化床 |
---|---|---|
颗粒分布 | 均匀分散 | 存在气泡或节涌 |
压降波动 | 稳定 | 波动明显 |
典型体系 | 液-固(如水-细沙) | 气-固(如空气-催化剂颗粒) |
应用优势 | 反应均匀、传质效率高 | 处理量大、适用于快速反应 |
散式流化床对操作条件(如流速、颗粒粒径)敏感,控制不当易转为聚式流化态。此外,气-固体系较难实现理想的散式流化,需通过优化设备设计(如分布器结构)改善。
如需进一步了解流化床分类或具体案例,(DICP科普)中的比喻解析。
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