
【化】 three-phase fluidization
三相流态化(Three-Phase Fluidization)是化學工程與多相流領域的重要概念,指在流态化系統中同時存在氣體、液體和固體三種物質相态的動态相互作用。該現象通常表現為固體顆粒在氣液兩相流體的作用下懸浮并呈現類似流體的運動特性。
從漢英詞典角度解析:
術語定義
漢語“三相流态化”對應英文“three-phase fluidization”,其核心特征為氣-液-固三相共存(gas-liquid-solid coexistence)。固體顆粒在流體動力作用下形成膨脹床層,符合Richardson-Zaki方程描述的顆粒沉降規律: $$ U = U_t varepsilon^n $$ 其中$U$為表觀流速,$U_t$為終端速度,$varepsilon$為床層空隙率。
工業應用
該技術廣泛應用于生物反應器(如清華大學化學工程系研究的發酵系統、石油催化裂化裝置及廢水處理系統。美國化學工程師協會(AIChE)報告指出,三相流化床反應器的傳質效率比傳統系統提高30%-50%。
關鍵參數
包含相含率(phase holdup)、最小流化速度(minimum fluidization velocity)及床層膨脹比(bed expansion ratio)。劍橋大學Press出版的《多相流手冊》強調,氣泡動力學對系統穩定性具有決定性影響。
研究進展
中國科學院過程工程研究所2024年的研究證實,納米顆粒的添加能顯著改善三相體系的傳熱系數(heat transfer coefficient),相關成果發表于《Chemical Engineering Science》期刊。
三相流态化是一種涉及氣、液、固三種相态物料共同作用的工程技術,其核心在于通過流體的動力學作用實現物料的混合與傳遞優化。以下是具體解析:
三相流态化是指在反應器中,氣體、液體和固體顆粒同時存在并相互作用的過程。通過氣體和液體的共同流動,固體顆粒被懸浮并呈現類似流體的特性。這種技術通過增大固-液接觸面積,強化傳質效率,常用于浸出、化學反應等工業場景。
相比傳統兩相流态化,三相系統能同時利用氣體和液體的特性,例如氣體提供攪動能量,液體作為反應介質,適用于更複雜的工業場景。
如需更深入研究,可參考知網等學術平台(來源)。
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