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中文名 流态化床 外文名 fluidized bed 简    称 流化床 应    用 矿物加工
6 技术应用
基本定义
流态化床，简称流化床，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。
流化床分类
当流速达到某一限值时，床层刚刚能被流体托动时，床内颗粒就开始流化起来，这时的流体空床线速度称为临界流化速度μmf。
散式流化床：对于液固系统，液体与颗粒的密度相差不大，故μmf一般很小，流速进一步提高时，床层膨胀均匀且波动小，颗粒在床内的分布比较均匀，故称做散式流化床。
聚式流化床（气泡床）：对气固系统而言，一般在气速超过临界流化速度后，将会出现气泡。气速越高，气泡造成的扰动越剧烈，使床层波动频繁，这种形态的流化床称作聚式流化床或气泡床。
沸腾床：在流化床中床面以下的部分称密相床，床面以上的部分称稀相床，密相床中形如水沸，故称作沸腾床。
湍动床：随着气速的加大，流化床中的湍动程度也跟着加剧，故有人称那时的情况叫湍动床。
气输床：当气速一旦超过了颗粒的带出速度，则粒子就会被气流所带走成为气输床。
聚式流化床中存在有明显的两相：主要是气体的气泡相（也称稀相）；由颗粒和颗粒间气体所组成的乳相（也称颗粒相或密相），其中鼓泡流化床和湍动流化床都属于聚式流态化。而散式流化床是指颗粒都较均匀地分布在床层中的流化床，一般多见于液固流化床，在高密度气体流化床中也会出现  。
流化床的优缺点
优点
传热效能高，而且床内温度易于维持均匀。
大量固体颗粒可方便地往来输送。
由于颗粒细，可以消除内扩散阻力，能充分发挥催化剂的效能。
缺点
操作弹性低，对特定固体颗粒，液体或气体向上流动的速度只能在较窄的范围内变化，否则，固体不是被吹跑，就是吹不起来。
固体损耗大，颗粒在反应器内上限翻滚，颗粒之间，颗粒和反应器内壁，颗粒和流动介质之间不断碰撞摩擦产生粉末被吹走，引起较大的同体损失。因此，如果固体颗粒强度不高，或者固体颗粒比较贵重，流化床反应器可能不是选择。
与固定床相比，在同样的生产能力下，流化床体积较大，可达10倍之多。这是因为固体沸腾起来需要较大的空间，加上扩展段，增加的体积很可观。所以，流化床反应器比固定床占据更多的空间，制作成本也较高。
流化床的控制比固定床复杂，因为操作弹性低，操作条件不能有太大的变化，对控制系统提出了更高的要求。
流化床中的传质与传热
颗粒与流体间的传质
气体进入床层后，部分通过乳化相流动，其余则以气泡形式通过床层。
乳化相中的气体与颗粒接触良好，而气泡中的气体与颗粒接触较差 [2]  。
气泡与乳化相间的传质
由于流化床反器中的反应实际上是在乳化相中进行的，所以气泡与乳化相间的气体交换作用非常重要。相间传质速率与表面反应速率的快慢，对于选择合理的床型和操作参数都相关。
流化床反应器中的传热
由于流化床反器中的反应实际上是在乳化相中进行的，所以气泡与乳化相间的气体交换作用非常重要。相间传质速率与表面反应速率的快慢，对于选择合理的床型和操作参数都相关。
传热的三种形式：
①固体颗粒与固体颗粒之间的传热
②固体颗粒与流体间的传热
③床层与器壁或换热器表面的传热
这三种传热的基本形式中，前两种传热速度比后一种要大得多，所以要提高整个流化床的传热速度，关键就在于提高后一种传热速度。

流化床的数学模型
近年来人们对于流化床的认识尚待深入，数学模型的研究尚在发展，这里将主要介绍两个模型，两相模型和鼓泡床模型 [3]  。
两相模型
流化床的两相模型认为：流化床内存在一个以气体临界流化速度 通过的颗粒相，其余气体则以气泡形式通过床层的气泡相。化学反应仅在颗粒相中进行，而气泡相中没有催化剂存在，所以不进行反应，但气泡相和颗粒相间存在气体交换。
鼓泡床模型
鼓泡床模型则认为气泡是流化床内流动、传递和化学反应的决定因素，研究的实质在于把过程的各个参数归结在气泡特征上，主要是气泡大小及其上升速度。