第五章颗粒的沉降与流态化.ppt

双螺旋旋风分离 1.外螺旋起主要除尘作用，以离心力将颗粒抛向器壁。 2.内螺旋具有较大旋转角速度，可将细小颗粒抛向器壁，同样是分离的积极部分。 D大，粗短，处理能力大 D小，细长，分离效率高 返回 返回 旋风分离评价指标： （1）分离效率 a、总效率 b、粒级效率 （2）压降 CLG型：ξ= 5.0-5.5 分割直径：指经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径。 高效旋风分离器的分割直径可小至3～10μm 提高分离效率方法： ⑴ 锥底集尘斗密封良好， 否则空气窜入影响分离效率 ⑵ 下部设计成上小下大扩散式， 减小尘粒重新卷起的可能性 ⑶ 进气管略低于器顶一小段距离， 并切向开狭槽防止粉尘环 作业P168： 4、5 第四节 固体流态化技术 ● 流化床的基本概念 ● 实际的流化现象 ● 流化床的主要特性 ● 流化床的操作范围 ● 流化质量 流态化技术是20世纪四十年代化工原理上的重大发现，运用非常广泛。 大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，颗粒具有类似 于流体的表观特性，这种流固接触状态称为固体流态化。 二次大战后，石油催化裂化的催化剂再生，原来是通空气使 表面炭层烧除，易发生危险，用流化技术后得到改进，石油加 工得到发展。 一、流化床的基本概念 1、流态化的理论根据—单颗粒运动 悬浮 ↑上浮 ↓下沉 · u ut 2、流化床存在的基础—大量颗粒群居 颗粒能在相当宽范围内悬而不走，离开群体的个别颗粒上升后， 速度将减小，则会回落。 u ：空塔速度（表观速度），u1：流体通过颗粒空隙的实际流速，两者关系为 u = u1ε L L e u d e 、 u 1 3、流态化机理 通过调节气速，改变床层的空隙率，使床层处于流态化。 固定床阶段 → 流化床阶段 → 颗粒输送阶段 流化床过程的几个阶段 二、实际流化现象 聚式流化 气-固系统 存在空穴（气泡）的移动和合并 空穴破裂→ 界面起伏 界面以下 浓相区 界面以上 稀相区 均匀颗粒理想流化，实际流化床颗粒不均匀。 散式流化 液-固系统 固体颗粒均匀分布、上界面清晰 三、流化床的主要特性 1、液体样特性 2、固体颗粒的均匀混合 流化床的主要优点 流化床的一般特性 3、气流的不均匀分布和气-固的不均匀接触 （1）腾涌或节涌 （2）沟流（ a 、b） 流化床的严重缺点 流化床床层压降 =（重量-浮力）/单位床截面积 流化阶段，压降与气速无关，始终保持定值 4、恒定的压降 流化床的重要优点 固定床 流化床 带出开始 C B A ￠ 起始流化速度 D （ 带出速度 ） 表观速度 logΔP log u 流体通过颗粒床层的压降 推导： 流化床的优缺点比较 ① 颗粒混合均匀——床层温度差小 ③具有流动性——便于输送 ②恒定压降——可使用小颗粒 优点： 小颗粒 大（比表面积），则阻力大。 对固定床则不同， ① 流动不均匀（空穴的存在引起），催化剂利用率、 反应器利用率均较低。 ②催化剂破碎严重（相互碰撞引起），损失大。 （一般需配套良好的旋风分离器） 主要用途： 缺点： 强放热反应 催化剂再生 细颗粒干燥 四、流化床的操作范围 因为床层的非均匀性，不能简单以颗粒直径求起始流化速度 umf 原因在于： 1、起始流化速度 umf 二者压降相等 起始流化点为固定床阶段与流化床阶段之交点 Umf为流化床操作范围下限 固定床 流化床 带出开始 C B