流態化系統

流態化系統,利用流態化技術對流體或固體顆粒進行物理或化學加工的化工設備。用於物理加工的包括乾燥、浸取、吸附和離子交換、顆粒混合、流固換熱等操作。

基本介紹

  • 中文名:流態化系統
  • 性質:化工
  • 功能:進行物理或化學加工
  • 對象:體或固體顆粒
典型的流態化系統設備有單層流化床、多層流化床、多室流化床和兩器流化床。
單層流化床 在床層底部設定一分布板,例如燒結板、多孔板、泡罩板等。開工前將固體顆粒加到板上形成床層,流體自下而上通過分布板,均勻地進入床層使顆粒層流化,然後從頂部離去。設備側壁設有加料口和出料口,以連續加入和卸出固體物料。用出料口的位置控制床層高度。由於固體顆粒中常帶有細粉,顆粒在床層中因摩擦、碰撞也會產生粉塵,因而離開床層的流體常帶有粉塵,需予以回收。回收的粉塵可返回床層或直接作為產品。對於氣固系統,常用的粉塵分離裝置是旋風分離器(見離心沉降)和袋濾器(見過濾設備)。在流化床中,固體顆粒充分混合,因而用作傳質設備時,相當於分級接觸傳質設備的一個級。
多層流化床 具有類似板式塔的結構,顆粒物料加到頂部床層,經溢流管逐層下降。流體先經底層分布板進入底部床層,逐層上升,使各層顆粒流態化,進行氣固逆流分級接觸。最後離開床層的流體須經分離裝置回收夾帶的粉塵。多層流化床正常運行的關鍵在於溢流管能否正常工作。為確保顆粒能通過溢流管順利下降,而又防止流體穿過溢流管短路上升,在溢流管下端設定適當的堵頭或其他裝置。多層流化床不僅能起逆流多級接觸的作用,有時還可根據工藝要求,在各床層中設定適當的換熱面,以調節各層的溫度。
多室流化床 設備的橫截面一般為矩形,用垂直擋板將設備沿長度方向分成多室(一般4~8室)。擋板下沿與分布板面之間留有幾十毫米的間隙,作為室間粉粒通道。最後一室有控制床面的堰板。流體平行進入各室,顆粒則依次通過各室,因此多室流化床不僅能抑制顆粒在整個床層內的返混,而且還能調節通入各室流體的流速和溫度。多室流化床比多層流化床設備容易控制,總壓降也小;但傳熱、傳質推動力較多層床小,用於乾燥時空氣熱量利用效率較差(見流化乾燥)。
兩器流化床 有兩個流化床,在左側流化床中,原料氣與固體顆粒層接觸進行某種操作(如吸附);在右側流化床中,用另外的氣流進行失效顆粒的再生(如脫附),兩流化床間由氣力輸送管連線進行顆粒輸送,使整個操作能連續進行。

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