流态化技术第一章定义：流态化是一种使固体颗粒通过与气体或液体（流体）接触而转变成类似流体状态的操作。
一、流态化形成的过程1．固定床阶段气流对颗粒的曳力 + 气流对颗粒的浮力 < 颗粒受到的重力床层体积固体颗粒总体积床层体积空隙率-=ε2．流态化床阶段气流对颗粒的浮力 = 颗粒受到的重力 压降△P = 单位截面积上床层物料的重量 不变不变，但P L L U ∆∴-↑↑→↑→)1(εε3.气力输送阶段 (气流床）气流对颗粒的曳力 + 气流对颗粒的浮力 > 颗粒受到的重力Umf ——临界流化速度，是指刚刚能够使固体颗粒流化起来的气体空床流化速度，也称最小流化速度。
Ut ——带出速度，当气体速度超过这一数值时，固体颗粒就不能沉降下来，而被气流带走，此带出速度也称最大流化速度。
操作速度、表观流速（U ）——是指假想流体通过流化床整个截面（不考虑堆积固体粒子）时的截面平均流速（也称空塔速度或空管速度），用U 表示。
注意P2图1.2两条线不重合的原因：该页第四段（非自然堆积）二、形成流态化的条件1.有固体颗粒存在2.有流体介质存在3．固体与流体介质在特定条件下发生作用三、流态化过程具有的特点1.类似液体的特性（物性参数）2.固体颗粒的剧烈运动与迅速混合3. 强烈的碰撞与摩擦4.颗粒比表面积大5.气体与颗粒的接触时间不均匀四、流态化过程中的不正常现象1．沟流2.腾涌 3.分层 4.气泡五、气-固流化床的一般性评价1．良好的床层均温性 2．较高的传热传质速率 3．输送能力大4．可利用或加工粉末状物料流态化可以分为聚式流化态和散式流化态。
气泡相：就是内部几乎没有固体颗粒，仅在其边壁或 外表面 有固体颗粒环绕的运动空间乳化相：指的是固体颗粒与气体介质的混合区域第二章A 类： 细 大多数工业流化床反应使用的催化剂属于此类。
B 类: 粗 鼓泡床大都用此颗粒C 类： 极细 在气固催化反应中很少采用，但同相加工中采用较多，如明矾综合利用。
D 类：极粗 只适用于喷动床中，如谷物干燥和煤粒燃烧均属于此类书上图2.4分析理想与实际的区别（1）存在一个“驼峰”BCD ，原因：初始时颗粒排列紧密（2）DE 线右端向上倾斜，原因：颗粒间碰撞和颗粒与器壁摩擦引起的损失（3）有波动（气固系统），原因：气泡运动、破裂积相等球体体积与实际颗粒体颗粒的表面积球体的表面积)(=s φ 算术平均粒径最大 几何平均粒径次之 调和平均粒径最小 （会选择公式） 通常求临界流化速度的两种方法：实验和计算P19例题已知催化剂颗粒的平均直径为98um ，在20℃ 和0.1MPa （1atm ）下用空气进行流化。
有关物性参数如下：4.0,.1078.1/001204.0,1,/1533=⨯====-mf f s s s pa cm g cm g εμρφρ试求在此条件下的临界流化速度。
解：假定Re<20,按式 ()g d U mf mf f s p s mf ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=εεμρρφ115032()sm U mf /1076.38.94.014.01078.110)001204.01(150108.91335326---⨯=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-⨯⨯= 20025.01078.1108.9204.11076.3Re Re 553<=⨯⨯⨯⨯⨯==---μρp f mf d U ，验证 所以假定成立浮重力与摩擦阻力相等时所对应的颗粒速度即为颗粒的终端速度t U 会求雷诺数μρu d e p =R在流态化技术中，通常将操作气流速度U 与起始流态化速度mf U 之比称为流化数N 。
第三章简单两相理论定义：高于临界流态化所需的气体流量为超流量。
两相理论是以假设超流量以气泡形式流经床层为基础的。
最早的两相理论假定乳化相维持初临界化状态，即空隙率仍为εmf ，其空截面气速仍为Umf ，超流量（U-Umf ）Ab 全部以气泡的形式流经床层修正后：乳化相中气流速度仍为Umf ，从通过流化床层中的总流量UAb 中减去流经乳化相的气体量 UmfAb (1-b ε)(b ε为气泡滞留量)，气泡相的总流量应为Ab [U-U mf(1-b ε)] 。
气泡上升速度仅与气泡的直径有关。
气泡周围被这一循环气体所渗透的区域称为气泡晕流化床中气泡运动引起的混合现象 ：1.固体颗粒的混合2.气体的混合 将膨胀高度与起始流化时的床高之比定义为膨胀比b mfmf mf fL L R ρρεε=--==11气泡相模型：1. 戴维森模型（简洁）2．国井-列文斯皮尔模型（着眼于整个流化床）床中只存在U>Ut 的小颗粒，这段允许大颗粒从气流中得到分离的高度称为分离高度TDH(F)第四章流化床层与容器壁面，为什么传热速率比较高？答：由于硫化床层中的气体与固体颗粒的激烈搅拌与混合，造成气-固两项之间接触面积很大，杰出效果良好，对两相之间的床层温度与湿度，都非常均匀。
传热的动力是温差，传质的动力则是浓度差影响气体与颗粒间传热、传质过程的因素有：(1)气体与颗粒间的相对速度U0，这是一个很重要的参数，也是流化床的主要操作参数之一；(2)流体的物理性质，如ρ、λ、c 、μ（ν）等；(3)颗粒的平均直径dp 。
影响流化床中气体与固体颗粒间传热传质的主要因素：1流化速度 2气泡的直径3床截面积与布风板 4颗粒平均直径5气体的物性参数影响流态化床层与壁面之间换热的因素有：1.流化床的操作参数，如表观气速U 、ε等；2.物性参数dp 、 μ、λ、ρ、cp ；3.几何参数，如DT 、L 等。
流态化床层与壁面间的传热机理1．膜控制机理（边界层模型）2．乳化团传热机理3．固体颗粒传热＋边界层传导机理第五章流化床燃烧特点：1. 燃料适应性广2.煤粒在流化床内有较长的停留时间3 清洁燃烧 4.负荷调节性能好 5.灰渣综合利用性能好6.流化床燃烧热强度大7.床内传热能力强煤粒的燃烧过程：(1)煤粒被加热和干燥；(2)挥发分的析出和燃烧；(3)煤粒膨胀和破裂（一级破碎）；(4)焦炭燃烧和再次破裂（二级破碎）及炭粒磨损 煤在流化床内的燃烧过程大致可分为：挥发分析出燃烧和焦炭燃烧两个阶段 三个不同的燃烧区 1k k K k αα=>>时，当此时的燃烧状态称为扩散燃烧。
（k 为化学反应速度 2k K k k =<<时，当α燃烧状态称为动力燃烧。
k α为传质系数） 3在动力燃烧区与扩散燃烧区之间，叫做过渡燃烧区。
循环倍率：单位时间内送回床内的飞灰量与单位时间内加入床内的燃煤量之比。
影响脱硫效果的主要因素有流化速度、温度、Ca/S 摩尔比及脱硫剂特性等。
◆ NO 的生成机理：温度型NO 是指燃烧用空气中的氮气，在高温下氧化产生的氮氧化物◆ 快速温度型NO 是指碳化氢燃料过多时燃烧产生的氮的氧化物◆ 燃料型NO 是指燃料中含有氮的化合物，在燃烧过程中氧化而生成氮的氧化物降低NOX 的方法↓↑→↓→↓↓→→+↓↓↓→NO CO NO O N NO NH O NH NH NO CO T NO T x ααα燃烧）低（不超过，注意控制注射适量的或旋风分离器上部在循环流化床炉膛上部）注射（的还原对炉膛下部缺氧，有利于分段燃烧保证正常燃烧时的4%6~%5][,3)2()1(2333循环倍率：分离器循环灰量与给煤量之比（与之前意思相同）。
第六章流态化装置需要确定的内容 ：床型 、床径、床高、换热系统和操作控制 、粉粒回收系统 、布风板和预分布器 、内部构件 、给料和排料系统。
◆ 影响流化质量的因素：固体颗粒的性质 包括：颗粒的粒度及其分布、颗粒密度ρs 、颗粒的形状系数φs 、颗粒的流动性、颗粒的特殊性质等。
◆ 流体的性质 ρf 、μ 、流体的平均操作速度和进床速度、方向和分布 ◆ 床高-直径比L0/DT◆ 内部构件流化床的操作速度P80(什么时候高？什么时候低？)1、布风板开孔率较大，超过一定值，可以发现，开始流化后总压降开始下降，然后再上升，如图ab线。
具有这种特性的布风板称为低压降布风板。
(不稳定)2、布风板开孔率较小，则总压降始终随流速增加而上升，如图中ac 线。
这种布风板称为高压降布风板。
（不经济）3、在高压降和低压降之间有一种特殊情况，如曲线ad ，即开始流化后，总压降为一定值保持不变，这时的布风板就称等压降布风板，而与此情况相应的开孔率即称为初始开孔率ak 。
布风板压降2212ga u P fρξ=∆（ξ阻力系数、u 流化速度、a 布风板的开孔率、f ρ流体密度、g 重力加速度）分布装置的作用有三：（1）它必须具有均匀分布流体的作用，同时其压降又最小。
这可以靠正确地选取布风板的开孔率或布风板压降与床层压降之比，以及选择适当的预分布手段来达到；（2）它必须使流化床有一个良好的起始流化状态，保证在布风板附件创造一个良好的气-固接触条件，使所有颗粒都动起来，从而排除形成“死床”的可能；（3）在长期操作过程中，布风板不被堵塞和磨蚀。
在操作过程中或在突然停止操作后，固体颗粒不流入布风板下面，以免造成恶劣后果。
风室的作用：具有气流分配的作用。
第七章流态化技术用作反应器的性能的优点：1、颗粒流动平稳，类似液体，其操作可连续自动控制，且易处理；2、固体颗粒混合迅速，反应器内易于处于等温状态，操作可以简单而可靠地加以控制；3、固体颗粒在两个流化床层之间循环，使得大型反应器中产生的或需供给的大量热量 有传递的可能；4、宜大规模操作；5、气体和固体颗粒之间的传热和传质速率较其它接触方式为高；6、流化床与浸没在床层中构件之间的传热速率较高，因此流化床中所需换热面积较少。