化学反应工程-第七章-流化床反应器.ppt

流化床中的气、固运动;所谓流态化就是固体颗粒像流体一样进行流动的现象。;流态化技术有以下一些突出的优点。

①传热效能高，而且床内温度易于维持均匀。

②大量固体颗粒可方便地往来输送。

③由于颗粒细，可以消除内扩散阻力，充分发挥催化剂的效能。

但流化床也有一些缺点。

①气流状况不均。

②颗粒运动根本上是全混式，因此停留时间不一。

③颗粒的磨损和带出造成催化剂的损失，并要有旋风别离器等颗粒回收系统。;〔详见教材P200〕;

7.2流化床中的气、固运动

;〔１〕临界流化速度;对于小颗粒，

对于大颗粒;对大颗粒:;另一便于应用而又较准确的公式是

适用于。如，那么需再乘以图7-5中的校正系数。;〔２〕带出速率

对于非球形颗粒，;

;

;有垂直管束的床：;〔４〕根据对颗粒的分类来计算床层膨胀比的方法。;〔１〕气泡的结构

〔２〕气泡的速度和大小

另一计算最大气泡直径的式子为;判断节涌与否的一个准那么方程式是：

〔３〕气泡云与尾涡;;〔４〕气泡中的颗粒含量;〔１〕床层中颗粒的流动

〔２〕粒度及粒度分布的影响

〔３〕乳相中的气体流动情况;〔１〕分布板;〔２〕内部构件;〔１〕颗粒的带出;;7.3流化床中的传热和传质;;〔１〕垂直管

;〔２〕水平管

如：

如：;例7.5在一内径为0.5m的流化床内，器壁为冷却面，在床层中心以及中心与器壁的中间均有垂直冷却管，求各传热面的给热系数。数据如下：

平均粒径，

气体空床流速，

流化床平均空隙率。

气体物性值：;解：由图7-25，查得

故

再求床中心处垂直管壁上的给热系数，这时，由式〔7-63〕;对于床中心与器壁中间的垂直管，因由图7-26查得，故

;

如

如

;;7.4流化床的数学模型;;;边界条件：

于是反响的转化率便为;〔２〕气泡两相模型

①乳相全混;②乳相为平推流;③两区模型

气泡区

上流区

设;;;;流化床的开发与放大，国内外都有成功的经验，总起来看不外乎是催化剂性能、操作条件、床层结构方面的问题。

首先，供流化床用的催化剂必须具有良好的活性、选择性和稳定性；

在放大时，操作条件往往亦不得不有所改变；

在床层结构上有分布板及内部构件两方面的问题；

数学模型放大的方法是开展的方向，目前虽还不够成熟，但已积累了一定经验。;Thankyou