流化床反應(yīng)器

1、流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器基本概念基本概念- -流態(tài)化流態(tài)化l 當(dāng)流動的液體或氣體通過固體顆粒時，在適當(dāng)?shù)牧魉傧?，顆粒會被托起并做隨機運動，運動的固體顆粒與流體所組成的體系具有流體的某些特征，這種現(xiàn)象稱為固體的流態(tài)化。l 相應(yīng)的床層稱流化床?；靖拍罨靖拍? -流態(tài)化的各種形式流態(tài)化的各種形式基本概念基本概念- -流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器是將流態(tài)化技術(shù)應(yīng)用于流（通常指氣體）、固相化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備 有氣-固相流化床催化反應(yīng)器和氣-固相流化床非催化反應(yīng)器兩種 以一定的流動速度使固體催化劑顆粒呈懸浮湍動，并在催化劑作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備稱為氣-固相流化床催化反應(yīng)器（常簡稱為流化床），它

2、是氣-固相催化反應(yīng)常用的一種反應(yīng)器 而在氣-固相流化床非催化反應(yīng)器中，是原料氣直接與懸浮湍動的固體原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。過程原理過程原理過程原理過程原理過程原理過程原理典型裝置典型裝置l殼體l氣體分布裝置l換熱器l內(nèi)部構(gòu)件l催化劑的加入與卸出裝置l氣固分離裝置流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器的的相關(guān)相關(guān)參數(shù)參數(shù)流化過程床層壓降變化小顆粒大顆粒臨界流化速度 （起始流化速度，也稱最低流化速度）：顆粒層由固定床轉(zhuǎn)化為流化床時流體的表現(xiàn)速度。mfu)20(eR)1000(eRffppmfgdu5 .24)(206. 088. 094. 082. 1)(00923. 0fffppmfdum/s式中只適用于Re10,

3、即較細(xì)顆粒。經(jīng)驗公式氣泡上升速度流化床單個氣泡的上升速度：21)(711. 0ebrgdu在實際床層中，出現(xiàn)成群上升的氣泡時，上升速度一般用下式計算：21)(711. 0emfbrgduuu 為氣泡的當(dāng)量直徑是與球形頂蓋氣泡體積相等的球形直徑，單位為m。brued顆粒帶出速度 ：流化床中流體速度的上限，流體對粒子的曳力與粒子的重力相等，粒子將被氣流帶走。tu21)(34Dffpptgdu對于球形顆粒等速沉降時，可得出下式：mmffmfmffLLR)11 ( 和和 為臨界狀態(tài)和實際操作條件下床層的平均密度。mfm流化床的膨脹比：流化床的體積與起始流化時床層體積之比。21Re10tD43. 0Df

4、fptgdu18)(2pfffptdgu3/122)(22542/ 1)(1 . 3ffpptgdu)4 . 0(Re t)500Re4 . 0(t)10*2Re500(5tD阻力系數(shù)，是，是 的函數(shù)。fftpeuudRt式中對球形粒子：分別代入得：21Re10tD對于非球形粒子,可用非對應(yīng)的經(jīng)驗公式計算，或者查閱相應(yīng)的圖表流化床反應(yīng)器的工藝計算確定床高床徑，內(nèi)部構(gòu)件最后計算壓力降首先選型（1）選型：主要應(yīng)根據(jù)工藝過程特點來考慮，即化學(xué)反應(yīng)特點、顆粒或催化劑的特性、對產(chǎn)品的要求即生成規(guī)模。5210013. 1273360041pTuDQRupTQupTQDR982800132.43600273

5、10013.145氣體的體積流量,反應(yīng)器直徑, 反應(yīng)器的絕對溫度(K)和絕對壓力(Pa)以T、p計的表觀氣流,（2）流化床的直徑：Qhm /3RDmpT,usm/流化床反應(yīng)器的工藝計算(3)(3)流化床的床高：fLmffRLL 臨界流化床高 流化床高mfL)1 (42mfPRFmfDWL（4 4）流化床的壓降：顆粒開始流化時的床層空隙率顆粒密度，kg/m3流體密度，kg/m3流化床反應(yīng)器的應(yīng)用l 整個床層溫度均勻，適用于溫度范圍要求窄的催化反應(yīng)；l 內(nèi)擴散對反應(yīng)過程可忽略，可使用小粒度催化劑；l 固體顆?？闪鲃樱m用于催化劑連續(xù)再生。石油催化裂化，丙烯-氮氧化制丙烯腈，萘氧化制鄰苯二甲酸酐，煤燃燒與轉(zhuǎn)化，