流化床

科技名詞定義

中文名稱：流化床

英文名稱：fluidized bed

定義：當(dāng)空氣自下而上地穿過固體顆粒隨意填充狀態(tài)的料層，而氣流速度達(dá)到或超過顆粒的臨界流化速度時，料層中顆粒呈上下翻騰，并有部分顆粒被氣流夾帶出料層的狀態(tài)。

目錄

 　當(dāng)流體通過床層的速度逐漸提高到某值時，顆粒出現(xiàn)松動，顆粒間空隙增大，床層體積出現(xiàn)膨脹。如果再進(jìn)一步提高流體速度，床層將不能維持固定狀態(tài)。此時，顆粒全部懸浮于流體中，顯示出相當(dāng)不規(guī)則的運(yùn)動。隨著流速的提高，顆粒的運(yùn)動愈加劇烈，床層的膨脹也隨之增大，但是顆粒仍逗留在床層內(nèi)而不被流體帶出。床層的這種狀態(tài)和液體相似稱為流化床。其中，流化床的種類有：最小流化床，鼓泡流化床，騰涌流化床。 

流化床的主要特性

　　充分流態(tài)化的床層表現(xiàn)出類似于液體的性質(zhì)。密度比床層平均密度小的流體可以懸浮在床面上；床面保持水平；床層服從流體靜力學(xué)關(guān)系，即高度差為L的兩截面的壓差△p=ρgL；顆粒具有與液體類似的流動性，可以從器壁的小孔噴出；兩個聯(lián)通的流化床能自行調(diào)整床層上表面使之在同一水平面上。 　　上述性質(zhì)使得流化床內(nèi)顆粒物料的加工可以像流體一樣連續(xù)進(jìn)出料，并且由于顆粒充分混合，床層溫度、濃度均勻使床層具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)得以廣泛的應(yīng)用。 

散式流態(tài)化與聚式流態(tài)化

　　在床層內(nèi)的流體和顆粒兩相運(yùn)動中，由于流速、流體與顆粒的密度差、顆粒粒徑及床層尺寸的不同，可呈現(xiàn)出不同的流化狀態(tài)，但主要分為散式流化態(tài)與聚式流化態(tài)兩類。 

散式流化態(tài) 

　　顆粒均勻地分布在整個流化床內(nèi)且隨著流速增加床層均勻膨脹，床內(nèi)孔隙率均勻增加，床層上界面平穩(wěn)，壓降穩(wěn)定、波動很小。因此，散式流化態(tài)是較理想的流化狀態(tài)。一般流-固兩相密度差較小的體系呈現(xiàn)散式流態(tài)化特征，如液-固流化床。 

聚式流化態(tài)

　　顆粒在床層的分布不均勻，床層呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)：一相是顆粒濃度與空隙率分布較為均勻且接近初始流態(tài)化狀態(tài)的連續(xù)相，稱為乳化相；另一相則是以氣泡形式夾帶少量顆粒穿過床層向上運(yùn)動的不連續(xù)的氣泡相，因此又稱為鼓泡流態(tài)化。 　　聚式流態(tài)化出現(xiàn)在流-固密度差較大的體系，如氣-固流化床。在聚式流態(tài)化中，超過初始流化所需的大量氣體聚并成氣泡上升，在床面上破裂而將顆粒向床面以上空間拋送。這不僅造成床層界面的較大起伏、壓降的波動；更大的不利是以氣泡的形式快速通過床層的氣體與顆粒接觸甚少，而乳化相中的氣體因流速低，與顆粒接觸時間太長，由此造成了氣-固接觸不均勻。

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)

　　循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)系指小顆粒的煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下，即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術(shù)。 　　循環(huán)流化床鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入，一次風(fēng)從布風(fēng)板下部送入，二次風(fēng)從燃燒室中部送入。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內(nèi)強(qiáng)烈擾動形成流化床，燃煤煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。為了提高吸收劑的利用率，將未反應(yīng)的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰送回燃燒室參與循環(huán)利用。鈣硫比達(dá)到２～２．５左右時，脫硫率可達(dá)９０％以上。 　　方式的特點(diǎn)是： 　?。保鍧嵢紵?，脫硫率可達(dá)８０％～９５％，NOx排放可減少５０％； 　?。玻剂线m應(yīng)性強(qiáng)，特別適合中、低硫煤； 　?。常紵矢撸蛇_(dá)９５％～９９％； 　　４．負(fù)荷適應(yīng)性好。負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍３０％～１００％。 

流化床超微氣流粉碎技術(shù)

　　流化床超微氣流粉碎是將待粉碎物料放置在設(shè)備容器中，從設(shè)備容器下方通入空氣，進(jìn)行粉碎。而循環(huán)流化床，則是將設(shè)備容器下方送入空氣的速度提高，使容器里的物料顆粒被吹起呈沸騰狀態(tài)懸浮粉碎。同時在容器的上部出口，通過高速分級裝置將超微粉收集。 　　循環(huán)超微氣流粉碎流化床技術(shù)是一項近幾年發(fā)展起來的環(huán)保粉碎技術(shù)。它具有粉碎適應(yīng)性廣、粉碎效率高、粗顆粒夾帶少、低成本、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和負(fù)荷調(diào)節(jié)快等突出優(yōu)點(diǎn)。循環(huán)流化床低成本實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的超微粉碎指標(biāo)，同時針對各種非金屬物料，在負(fù)荷適應(yīng)性和超微粉綜合利用等方面具有綜合優(yōu)勢，為超微氣流粉碎機(jī)的節(jié)能環(huán)保改造提供了一條有效的途徑。