流化床反应器英文解释翻译、流化床反应器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 fluidized-bed reactor
分词翻译:
流化床的英语翻译:
【化】 ebullated bed; fluidized bed; fluidized layer
反应器的英语翻译:
reactor
【医】 reactor
专业解析
流化床反应器 (Fluidized Bed Reactor, FBR) 是一种广泛应用于化工、石油、能源、冶金和环境工程等领域的工业反应装置。其核心在于利用流体(通常是气体或液体)通过固体颗粒床层,当流体流速达到一定临界值时,固体颗粒被流体托起并呈现出类似流体流动的状态,这种状态称为“流态化”。
核心原理与工作方式:
- 流态化现象: 当流体(如气体)自下而上通过装有固体颗粒(催化剂或反应物)的床层时,随着流速增加,颗粒开始松动、悬浮。当流速达到“最小流化速度”时,颗粒床层膨胀,颗粒在流体中剧烈运动、混合,整个床层表现出类似液体的流动性(如具有水平表面、可溢流、对浸入物体有浮力等)。这种状态极大地增强了气固(或液固)之间的接触和传质传热效率。来源:美国化学工程师协会 (AIChE) 对流体化基础的定义。
- 反应过程: 在流态化状态下,反应流体(原料气/液)与固体颗粒(通常是催化剂,有时也是反应物如煤或矿石)充分混合接触,在设定的温度、压力条件下发生化学反应。反应产物随流体离开反应器,失活的催化剂或反应后的固体颗粒可连续或间歇地从床层中移出并补充新鲜物料。来源:《化工词典》(化学工业出版社)对“流化床反应器”条目的解释。
关键特征与优势:
- 优异的传热性能: 床层内颗粒剧烈运动使得整个床层温度分布非常均匀,避免了局部过热(热点),特别适合强放热反应。同时,床层与内部换热器(如浸没管束)间的传热系数很高。来源:Perry's Chemical Engineers' Handbook 中对流化床传热特性的描述。
- 高效的传质与接触: 气固(或液固)间巨大的接触面积和颗粒的连续运动,大大促进了反应物向催化剂表面的传递和产物离开表面的过程。来源:Levenspiel, O. (1999). Chemical Reaction Engineering. 中对流化床反应器模型的讨论。
- 连续操作与催化剂处理: 易于实现固体颗粒(催化剂、原料、产物)的连续加入和排出,便于催化剂的在线再生(如催化裂化装置中的再生器),适合大规模连续生产。来源:石油炼制工程教材中对催化裂化流化床工艺的描述。
- 处理颗粒物料能力强: 可直接处理粉状或颗粒状固体原料。
主要应用领域:
- 石油化工: 催化裂化 (FCC) 是流化床技术最成功的应用之一,用于将重质油裂解为汽油、柴油等轻质产品。来源:中国石化出版社《催化裂化工艺与工程》。
- 煤化工与能源: 煤的流化床燃烧 (FBC) 用于高效清洁发电和供热;煤的气化(流化床气化炉)生产合成气。来源:国际能源署 (IEA) 关于先进燃煤技术的报告。
- 基础化工: 丙烯腈生产(氨氧化法)、乙烯氧氯化法生产氯乙烯单体、费托合成等。来源:Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 相关工艺条目。
- 冶金与材料: 矿石焙烧、金属粉末涂覆、颗粒干燥等。来源:《冶金反应工程学》(傅菊英等编著)。
- 环保工程: 流化床焚烧炉处理固体废物、生物质燃烧/气化、烟气脱硫等。来源:美国环保署 (EPA) 关于废物处理技术的文档。
流化床反应器通过独特的流态化操作模式,实现了反应物料间的高效混合、传热和传质,使其在需要处理固体颗粒、强放热或需要精确温度控制的化学反应工业过程中具有不可替代的优势。其设计和操作的关键在于维持稳定的流态化状态和控制颗粒的夹带。
网络扩展解释
流化床反应器是一种利用流体(气体或液体)使固体颗粒悬浮并呈现类似流体流动特性的反应装置。以下从定义、工作原理、结构及特点等方面进行综合解释:
一、定义与基本原理
流化床反应器通过流体以一定流速通过固体颗粒层,使颗粒悬浮并形成动态平衡的“流化状态”。此时固体颗粒具有类似液体的流动性、静压力及溢流特性。这种状态显著提高了气固或液固接触效率,适用于催化反应、物料加工等场景。
二、工作原理
-
流态化过程
- 固定床阶段:低流速时,颗粒静止,流体通过间隙流动。
- 流化床阶段:流速达到临界值后,颗粒悬浮并剧烈运动,床层膨胀,呈现流体特性。
- 输送阶段:流速过高时,颗粒被流体带出反应器,需通过分离装置回收。
-
核心机制
流体与颗粒的相互作用形成气泡或湍流,强化传质传热,同时避免局部过热(如催化裂化反应)。
三、结构形式
流化床反应器主要分为两类:
- 连续进出料型
用于催化剂快速失活的场景(如石油催化裂化),需实时分离再生催化剂。
- 静态型
适用于固体颗粒性状稳定的长期反应(如某些气固相合成反应)。
四、特点与优势
- 高效接触:细颗粒增大反应界面,提升催化剂利用率。
- 传热性能好:颗粒剧烈运动促进热量均匀分布,避免热点。
- 操作灵活:可处理高粘度或含固体物料,适应连续化生产。
五、典型应用
- 化工与石油:催化裂化、煤的气化(如温克勒炉)。
- 环保领域:废水处理(如流化床生物膜反应器)。
- 能源与材料:锂电材料合成、核燃料加工。
如需进一步了解具体案例或技术参数,可参考、5、8等来源。
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