流態化現象是一種利用流動流體的作用使固體顆粒群懸浮，從而使固體顆粒床層具有流體的某些表觀特徵的過程。
基本介紹
- 中文名：流態化現象
- 方法：利用流動流體的作用
- 目的：使固體顆粒群懸浮
- 結果：形成了不同類型的床層
概念,階段,技術及套用,
概念
流化是一種利用流動流體的作用使固體顆粒群懸浮，從而使固體顆粒床層具有流體的某些表觀特徵的過程。當流體自容器下部經多孔分布板進入堆放固體顆粒的床層時，由於流體的流動及其與顆粒表面的摩擦，造成了流體通過床層的壓降。隨顆粒的性質、床層幾何尺寸及流體速度不同，壓降的大小也不相同，因而形成了不同類型的床層。這種現象稱為流態化現象。
階段
關於流態化現象，隨著流體流速由小到大的變化，床層出現了三個不同的階段。
(1)固定床階段當流體通過床層的表現速度（即按床層截面計算的線速度)不大時，固體顆粒之間仍保持靜止和互相接觸，流體只是從顆粒間的縫隙經過，這種床層稱為固定床在固定床階段，當表現流速逐漸增大時，固體顆粒的排列方式略有調整，有趨於鬆動的傾向，但床層高度沒有變化，具有固定的上界面，床層孔隙率為一常數。
(2)流化床階段當流體的表觀速度繼續增大到一定值時，床層開始膨脹和變松。此時，顆粒不再由下面的分布板支撐，也不再靠與相鄰顆粒的接觸而維持其空間位置，床層中的全部顆粒都懸浮在向上流動的流體中，形成強烈攪混的流動(見圖1b、c、d)。這種具有流體的某些表觀特徵的流-固混合床就稱為流化床。在氣-固流化床中，由於床內顆粒劇烈翻滾，形如液體沸騰，故流化床又稱為沸騰床。在流化床階段，床層依然有一明顯的上界面，床層孔隙率及床層高度均隨表觀流速的增加而增大。
(3)流體輸送階段當流體的表觀流速增大到一極限值之後，顆粒便隨流體一起以各自不同的速度向上運動，所有顆粒都開始被流體帶出容器，上界面消失。床層中的孔隙率隨表觀流速的增加而增大，最後當床層中的顆粒全部被流體帶出時，床層的孔隙率即達到100%，流化床已不復存在，這就是流體輸送階段，若流體為氣體，則稱為氣力輸送階段。
技術及套用
流態化現象的技術不僅能強化冶金、化工等領域中某些單元操作及化學反應過程的傳質、傳熱，而且還能快速而經濟地輸送固體顆粒。因此，它已廣泛用於冶金工業的焙燒、浸出、乾燥、吸附、氣化、流化等過程，在固體顆粒物料的氣力輸送方面也得到了廣泛地套用。
