流化床試驗機特點(diǎn)是催化劑采用很細的顆粒,當氣體通過(guò)試驗機時(shí),催化劑顆粒受到氣流的作用懸浮起來(lái),在試驗機內作劇烈的運動(dòng),上下翻滾,使整個(gè)系統與沸騰的液體很相象,這時(shí)構成的系統稱(chēng)為流化床或沸騰床,這種過(guò)程稱(chēng)為固體流態(tài)化。
固體流態(tài)化時(shí),氣體湍動(dòng)程度很大,氣體與固體粒子充分接觸,有利于傳質(zhì)、傳熱。由于固體顆粒小,因而增加了外表面并且降低了內擴散的阻力,所以固體流態(tài)化成為發(fā)展十分迅速、應用日趨廣泛的一種過(guò)程。比如丙烯氨氧化制丙烯腈,石油的催化裂化等均使用沸騰床反應器。流化床試驗機除用于催化反應過(guò)程外,還可用于礦石焙燒、固體燃料氣化、干燥、吸附等過(guò)程。
優(yōu)點(diǎn):
(1)流化床中的固體通常是細粉或者顆粒,流-固接觸面積大,有利于反應的充分進(jìn)行;
(2)由于顆粒在整個(gè)床層內混合激烈,所以整個(gè)反應器內溫度趨于一致,再加上傳熱系數高,所以整個(gè)系統的熱穩定性好,適合于強放熱反應;
(3)流化床使得固體擁有了流體的性質(zhì),方便了對固體的引入和引出;
(4)由于流固反應體系的孔隙率變化能夠引起曳力系數的大幅度變化,所以流化床能夠在較廣的范圍內都能形成致密的床層,加大了它的操作彈性。
正是因為流化床試驗機的諸多優(yōu)點(diǎn)使其在工程領(lǐng)域得到廣泛的應用,應用場(chǎng)合既包括物理過(guò)程,如干燥、摻混分級、吸附、包涂等等;也包括化學(xué)過(guò)程,如催化合成、裂解、氧化、氯化等等。