
【化】 three-phase fluidization
三相流态化(Three-Phase Fluidization)是化学工程与多相流领域的重要概念,指在流态化系统中同时存在气体、液体和固体三种物质相态的动态相互作用。该现象通常表现为固体颗粒在气液两相流体的作用下悬浮并呈现类似流体的运动特性。
从汉英词典角度解析:
术语定义
汉语“三相流态化”对应英文“three-phase fluidization”,其核心特征为气-液-固三相共存(gas-liquid-solid coexistence)。固体颗粒在流体动力作用下形成膨胀床层,符合Richardson-Zaki方程描述的颗粒沉降规律: $$ U = U_t varepsilon^n $$ 其中$U$为表观流速,$U_t$为终端速度,$varepsilon$为床层空隙率。
工业应用
该技术广泛应用于生物反应器(如清华大学化学工程系研究的发酵系统、石油催化裂化装置及废水处理系统。美国化学工程师协会(AIChE)报告指出,三相流化床反应器的传质效率比传统系统提高30%-50%。
关键参数
包含相含率(phase holdup)、最小流化速度(minimum fluidization velocity)及床层膨胀比(bed expansion ratio)。剑桥大学Press出版的《多相流手册》强调,气泡动力学对系统稳定性具有决定性影响。
研究进展
中国科学院过程工程研究所2024年的研究证实,纳米颗粒的添加能显著改善三相体系的传热系数(heat transfer coefficient),相关成果发表于《Chemical Engineering Science》期刊。
三相流态化是一种涉及气、液、固三种相态物料共同作用的工程技术,其核心在于通过流体的动力学作用实现物料的混合与传递优化。以下是具体解析:
三相流态化是指在反应器中,气体、液体和固体颗粒同时存在并相互作用的过程。通过气体和液体的共同流动,固体颗粒被悬浮并呈现类似流体的特性。这种技术通过增大固-液接触面积,强化传质效率,常用于浸出、化学反应等工业场景。
相比传统两相流态化,三相系统能同时利用气体和液体的特性,例如气体提供搅动能量,液体作为反应介质,适用于更复杂的工业场景。
如需更深入研究,可参考知网等学术平台(来源)。
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