流化床反应器地设计概论

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1、实用文档焦作大学毕业论文（设计）题目：　流化床反应器的设计概论姓名：　　　　　常青雪年级：　1205062　　院系：化工与环境工程学院专业：　化学工程　　指导老师：付金峰完成时间：2015年5月19日标准文案实用文档目录第一章概述21.1流态化基本概念21.1.1概念21.1.2流态化现象41.1.3散式流态化和聚式流态化51.1.4流化态过程中的不正常现象7第二章流化床反应器的结构、参数及其工艺计算92.1理想流体的流化床的流化速度92.1.1临界硫化速度92.1.2操作流化速度92.1.2流化床反应器结构112.2流

2、化床反应器的床型133.1传质概率与传质微分方程163.1.1混合物组成的表示方法163.1.2传质的通量173.2质量传递的基本方式183.2.1分子传质183.2流化床的传热21第四章数据处理及结论234.1数据处理234.1.1质量衡算234.1.2能量衡算234.2.2流化床反应器的开发与放大25致谢31参考文献32标准文案实用文档第一章概述流化床反应器比较适用于强烈放热、催化剂易于失活的有机反应过程。在流化床反应器中工业催化剂除具有良好的活性、产品选择性和稳定性外，还必须满足一定的粒度分布要求并具有良好的硫化性

3、能和耐磨性。流化床反应器的传质、传热效果好，升温降温时温度分布稳定，催化剂可以连续再生，反应器单位产量大，单位投资抵等优点。1.1流态化基本概念1.1.1概念一般指固体流态化，又称假液化，简称流化，它是利用流动流体的作用，将固体颗粒群悬浮起来，从而使固体颗粒具有某些流体表观特征，利用这种流体与固体间的接触方式实现生产过程的操作，称为流态化技术，属于粉体工程的研究范畴。　流态化技术是一种强化流体(气体或液体)与固体颗粒间相互作用的操作，如在直立的容器内间歇地或连续地加入颗粒状固体物料，控制流体以一定速度由底部通入，使其压力

4、降等于或略大于单位截面上固体颗粒的重量，固体颗粒即呈悬浮状运动而不致被流体带走。标准文案实用文档优点：（1）传热效能高，而且床内温度易于维持均匀——这对于热效应大而对温度又很敏感的过程是很重要的，因此特别被应用与氧化，裂解、焙烧以及干燥等各种过程。（2）大量固体粒子可方便地往来输送——这对于催化剂迅速失活而需随时再生的过程（如催化裂化）来说，正是能否实现大规模连续生产的关键。此外，单纯作为粒子的输送手段，在各行业中也得到广泛应用。（3）由于粒子细，可以消除内扩散阻力，能充分发挥催化剂的效能。但流化床也有一些缺点，如：（1

5、）气流状态不均，不少气体以气泡状态经过床层，气—固两相接触不够有效，在要求达到到转化率时，这种状况更为不利。（2）粒子运动基本上是全混式，因此停留时间不一。在以粒子为加工对象时，可影响产品质量的均一性，且转化率不高；另外粒子的全混也造成气体的部分返混，影响反应速度和造成副反应的增加。（3）粒子的磨损和带出造成催化剂的损失，并要求设置旋风分离器等粒子回收系统。标准文案实用文档因此是否选用流态化，确定怎样的操作条件，都应当是在考虑了上述这些缺点，并结合反应的动力学特征加以斟酌后才能正确决定。1.1.2流态化现象流化是一种利用

6、流动流体的作用使固体颗粒群悬浮，从而使固体颗粒床层具有流体的某些表观特征的过程。当流体自容器下部经多孔分布板进入堆放固体颗粒的床层时，由于流体的流动及其与颗粒表面的摩擦，造成了流体通过床层的压降。随颗粒的性质、床层几何尺寸及流体速度不同，压降的大小也不相同，因而形成了不同类型的床层。这种现象称为流态化现象。①　流化床阶段流体流速较低时，流体从静止颗粒间的空隙流动，固体颗粒之间不发生相对运动，犹如前述流体由上而下通过的固定床，所以这时的床层称为固定床，当流速逐步增大，床层变松，少量颗粒在一定区间内振动或游动，床层高度稍有膨

7、胀，这时的床层为膨胀床。固定床阶段的床层压降随流体的流速增加而增大。②　流化床阶段标准文案实用文档流体流速继续增大，床层继续膨胀、增高、颗粒间空隙增大。当流体通过床层的压降大致等于单位面积上床层颗粒的重量，且压降保持不变时，固定颗粒悬浮在向上流动的流体中，床层开始流华，此时流体的流速称为临街流化流速。流化床具有流体的性质，悬浮的颗粒仍具有一个明显上界面。①　传送阶段再将流体流速增大到一定值时，流化床的上界面消失，颗粒被流体夹带流出，这时变为颗粒的输送阶段（可实现气力输送或液力输送），相应的流速称为带出速度，其值等于颗粒在

8、流体中的沉降速度。输送阶段的压降也随流速的增加而增大。1.1.3散式流态化和聚式流态化1.1.3.1散式流态化定义：若流化床中固体颗粒均匀地分散在流体中，床层各处空隙率大致相等，床层有稳定的上界面，这种流化称为散式流化。在流体与固体之间密度差别较小的情况下的情况可发生散式流化，这种流态化现象多发生在液、固系统中。散式