
【化】 incipient fluidized bed
at the beginning of; early; elementary; first; original
【醫】 arch-; arche-; prot-; proto-
begin
【化】 ebullated bed; fluidized bed; fluidized layer
初始流化床指固體顆粒在流體(氣體或液體)作用下,從固定狀态轉變為流化狀态的臨界階段。當流體流速達到最小流化速度(Umf)時,床層開始膨脹,顆粒懸浮運動,此時床層壓降與單位床層重力平衡,形成初始流化狀态(《化工原理》)。
最小流化速度(Umf):
流體流速的臨界值,計算公式為:
$$
frac{1.75}{varepsilon{mf} phi} left( frac{dp u{mf} rhog}{mu} right) + frac{150(1-varepsilon{mf})}{varepsilon{mf} phi} left( frac{dp u{mf} rho_g}{mu} right) = frac{d_p rho_g (rho_s - rhog) g}{mu}
$$
其中 ( varepsilon{mf} ) 為初始流化空隙率,( d_p ) 為顆粒直徑,( rho_g ) 和 ( rho_s ) 分别為流體與顆粒密度(Kunii & Levenspiel, Fluidization Engineering)。
現象特征:
床層壓降恒定,顆粒呈現局部流動,氣固接觸效率顯著提升(《化學反應工程》)。
初始流化是流化床反應器(如煤燃燒、催化裂化)啟動的關鍵階段,直接影響反應效率與能耗。例如,在循環流化床鍋爐中,精确控制Umf可優化燃燒效率并減少顆粒磨損(AIChE Journal)。
參考來源:
初始流化床是流态化過程中的關鍵階段,指固體顆粒在流體作用下剛剛開始懸浮、床層從固定狀态向流動狀态過渡的臨界狀态。以下是詳細解釋:
初始流化床(Incipiently Fluidized Bed)是流體流速達到臨界值時,固體顆粒克服重力開始松動,但尚未完全進入流化狀态的過渡階段。此時顆粒與流體間的摩擦力與其自身重力達到平衡,床層呈現輕微膨脹但仍保持一定穩定性。
在工業中,初始流化階段的優化可提升流體分布均勻性,例如循環流化床鍋爐中通過控制初始流速減少煙塵初始排放濃度。此外,該階段的研究有助于設計更高效的反應器和過濾系統(如流化床生物膜反應器)。
初始流化床是流化床反應器運行的基礎階段,後續流速增加會進入鼓泡流化、湍動流化等更活躍狀态。如需更全面的流化态分類或工程案例,可參考相關研究文獻。
不可校正的錯誤傳播因數傳熱面積電樞運行定界符行反駁證據高速電動機肱淺動脈核對尺寸霍爾角檢查制度加速燃料室甲種蹄型紋矩形的聯繫基期粒化熔渣脈搏檢查膜肥厚區室化上下文輸乳小管斯特林氏反射碳族分析特征選擇條件及非條件反射梯式瓦耳歇氏卧位外圍子系統威勒特氏鉗未提純鑄錠