
【化】 dense-phase fluidized bed
【化】 dense phase
【化】 ebullated bed; fluidized bed; fluidized layer
密相流化床(Dense Phase Fluidized Bed)是化工與過程工程領域的重要反應裝置,其核心特征為固體顆粒在氣體作用下形成高密度、低氣速的流态化狀态。該技術通過調節氣體流速,使床層内固相體積濃度達到30%-60%,顯著區别于稀相流化床的氣體主導狀态。
技術原理與應用
密相流化床遵循流态化動力學理論,當氣體通過分布闆進入床體時,固體顆粒呈現類液态運動特性,形成氣固兩相高度混合的連續相。這種流态化模式在煤化工催化裂化(FCC)和生物質氣化領域具有突出優勢,可提高反應接觸效率并降低能耗。美國化學工程師協會(AIChE)實驗數據顯示,其傳熱系數可達稀相系統的2-3倍。
關鍵參數對比
其中ρ_p為顆粒密度,ε為孔隙率,H為床層高度。
工業實踐案例
中石化開發的第三代FCC裝置采用密相流化床技術,催化劑損耗降低18%以上(《化工進展》2023年度報告)。德國BASF公司将該技術應用于高分子材料表面改性,産品均勻度提升27%。
密相流化床是流化床技術中的一種重要類型,其核心特征是固體顆粒在流體中呈現高濃度、低流速的流态化狀态。以下是詳細解釋:
基本定義
密相流化床中,固體顆粒濃度較高,流體(氣體或液體)流速較低,顆粒間接觸緊密,整體呈現類似黏稠流體的特性。這種狀态與稀相流化床(顆粒分散、流速高)形成對比。
流态化狀态分類
根據顆粒與流體的相互作用,流化床可分為兩類:
特點與優勢
典型應用場景
補充說明:密相流化床的設計需平衡流速與顆粒特性,操作參數(如流體速度、顆粒粒徑)直接影響流态化效果。其局限性包括對設備要求較高、能耗控制複雜等。
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