流化床反应器工作原理

Question

如题所述

Answer 1

流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克勒炉（见煤气化炉）；但现代流化反应技术的开拓，是以40年代石油催化裂化为代表的。目前，流化床反应器已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用。
流化床反应器的结构有两种形式：①有固体物料连续进料和出料装置，用于固相加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。例如催化裂化过程，催化剂在几分钟内即显著失活，须用上述装置不断予以分离后进行再生。②无固体物料连续进料和出料装置，用于固体颗粒性状在相当长时间（如半年或一年）内，不发生明显变化的反应过程。
原理及应用：
流体（气体或液体）以较高的流速通过床层，带动床内的固体颗粒运动，使之悬浮在流动的主体流中进行反应，并具有类似流体流动的一些特性的装置，称为流化床反应器。
流化床反应器是一种有固体颗粒参与的反应器，这些颗粒系处于运动状态，且其运动方向多种多样，这是与固定床反应器的不同之处。流化床反应器内流体与固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体，故又称沸腾床反应器。这种床层具有与液体相类似的性质，又叫假液化层。
流化床吸附器多用于固体与气体、液体与液体的反应，特点是气体与固体接触相当充分，气流速度比固定床的气速大三四倍以上，所以该工艺强化了生产能力，对于连续性、气量较大的反应过程非常适合。流化床反应器可用于气固、液固以及气液固催化或非催化反应，是工业生产中较广泛使用的反应器。典型的例子是催化裂化反应装置，还有一些气固相催化反应，如萘氧化、丙烯氨氧化和丁烯氧化脱氢等也采用此种反应器。流化床反应器也用于固相加工，如黄铁矿和闪锌矿的焙烧、石灰石的煅烧等。

Answer 2

流化床反应器的工作原理是利用气体在由固体物料或催化剂构成的沸腾床层内进行化学反应。气体在一定的流速范围内，将堆成一定厚度的催化剂或物料的固体细粒强烈搅动，使之象沸腾的液体一样并具有液体的一些特性，如对器壁有流体压力的作用、能溢流和具有粘度等。这种操作状况称为“流化床”。反应器上部有扩大段，内装旋风分离器，用以回收被气体带走的催化剂；底部设置原料进口管和气体分布板；中部为反应段，装有冷却水管和导向挡板，用以控制反应温度和改善气固接触条件。