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更新日期2019-03-02 09:37
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其利而避其弊。
流化床技術(shù)在使用中常見(jiàn)的幾種非正常現(xiàn)象如下。
1.溝流
其特征是氣流通過(guò)床層的形成貫穿或局部短路。溝流的表觀是床層壓差降低,實(shí)質(zhì)則導(dǎo)政能
化效率下降、床層密度和溫度分布不均,造成局部“墻床”或“死床”,使催化酮失效或極壞.
發(fā)生溝流現(xiàn)象的原因,通常多因顆控過(guò)組(粒徑小于40um)且氣速太低或顆粒潮濕結(jié)團(tuán),
或氣流分布板設(shè)計(jì)不合理,如氣流通通太少、阻力差別太大等。因此,為消減溝流,應(yīng)維持床層
干燥,適當(dāng)提高氣速,避免由設(shè)計(jì)制造、加工和安裝造成的布?xì)獠痪鶆?
在氣體流化床中生成氣泡并不斷上升和增大是正常現(xiàn)象,但如果大氣泡很多且不新視動(dòng)使床
層波動(dòng)很大,操作不穩(wěn)定,將嚴(yán)重影響反應(yīng)效率.這種大氣泡現(xiàn)象多發(fā)生在床層較高,氣速較快
和反應(yīng)器直徑較大的情況下,避免的辦法,通常是在床層中加設(shè)內(nèi)部構(gòu)件如導(dǎo)向擋板、擋網(wǎng)或垂
直管束等,可以抑制和鞭壞大氣泡的產(chǎn)生和成長(zhǎng),改善氣體在床層中的停留時(shí)間分布,減少返混
和增強(qiáng)氣固間的接觸,由于抑制和破碎了大氣泡,使床層料面的被動(dòng)起伏和顆粒物的彈源大大減
小,提高了操作穩(wěn)定性,使高床層和高氣速操作成為可熊,在很大程度上克服了流化床的某些缺
點(diǎn),使流態(tài)化技術(shù)得以廣泛應(yīng)用,并為它的放大容量和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有利條件。
當(dāng)床層出現(xiàn)大氣泡時(shí),如果繼續(xù)加大氣速,大氣泡繼續(xù)合并增大直到接近反應(yīng)器的直徑,整
個(gè)床層被氣泡分割成若干段并托起至一定高度后突然崩裂成頂粒雨傾瀉而下。這就是聘涌現(xiàn)象,
或稱(chēng)氣節(jié)現(xiàn)象。這種狀態(tài)極不穩(wěn)定,床層波動(dòng)極其嚴(yán)重,床層的均勻性遭到破壞,氣固接觸顯著
惡化,嚴(yán)重影響反應(yīng)過(guò)程的效率、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。這是流化床技術(shù)的失敗之作。通常,床層愈
高,反應(yīng)器高徑比愈大,顆粒粒徑愈大、氣流速度金快,都容易發(fā)生騙涌,避免騰灑的辦法如同
大氣泡一樣,在床層中加設(shè)內(nèi)部構(gòu)件是有效的措施。
二、流化床的特性
流化床又稱(chēng)沸騰床,它能顯示出類(lèi)似液體的特性,這種特性在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用,流化床
又被稱(chēng)為“假液化層”,為適應(yīng)不同的需要,流化床的結(jié)構(gòu)變型很多,都與它的似液體特性密切
相關(guān),如多層流化床、臥式多室流化床和循環(huán)流化床等,多層流化床在結(jié)構(gòu)形式上類(lèi)似幫聞塔。
它可以大大減輕因返混造成的不利影響,適用于產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合,但它的缺點(diǎn)是流體阻
力大,設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)時(shí)容易發(fā)生堵塞、串氣等故障.
臥式多室流化床大多用于干燥顆粒物,設(shè)計(jì)成矩形結(jié)構(gòu),用擋板垂直分隔成多室,在擋板與
師板之間留有空隙,可供顆粒物通過(guò),潮濕物料從首室加入與熱流化風(fēng)接觸,依次流動(dòng)到末室即
告完成。其優(yōu)點(diǎn)是流體阻力小,大大減輕返混影響,無(wú)堵塞串氣,但熱利用率較差。
石油工業(yè)原油二次加工過(guò)程采用的流化催化裂化裝置是由雙流化床組成的反應(yīng)器和再生器。
在兩床之同實(shí)現(xiàn)循化劑顆粒的循環(huán)輸送是注續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵、目前,這項(xiàng)技術(shù)已日廉成熟,在
FCD工程中采用的半干法技術(shù)—一循環(huán)流化床脫硫工藝,原理上有共同之處,具體實(shí)施卻有很
大差別。
與固定床比較,流化床具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)由于顆粒運(yùn)動(dòng)激烈和返混,造成床層溫度均勻,有利于傳熱、傳質(zhì)和調(diào)節(jié)溫度,以及防
止局部過(guò)熱和副反應(yīng)。
(2)床層中顆粒物激烈運(yùn)動(dòng),使傳熱面氣膜變薄,成使反應(yīng)麗不斷更新,大大提高了給熱系
數(shù)或反應(yīng)速率.
(3)由于床層的似液體性,對(duì)取出或投加顆粒物,以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作控制提供了方便和
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