颗粒密度＝骨架密度（骨架密度×孔体积）＋1第1题：什么叫固体流化态？什么叫流化床？答：成群的固体小颗粒和运动着的流体（气体或液体）搅混在一起，使固体颗粒能够像流体一样自由流动的现象叫做流化态。

固体流化态是在容器内进行的，我们把容器和在其中呈流化态的固体颗粒一起称为流化床。

第2题：固体流化态专业术语。

松动气:任何可以促进吸附剂流化的补充气体（空气、蒸汽、氮气等）。

吸附剂表观堆积密度:是指松散堆积的吸附剂，是在最小流流化速度下的吸附剂密度。

床层密度:固休颗粒和气体形成的流化床的平均密度，床层密度主要是气体速度的函数和温度的函数。

最小鼓泡速度（Umb ）:即分散的个别的气泡开始形成时的速度。

最小流化速度（Umf ）:吸附剂全部重量被流化气体支撑起的最低速度，在这个最小的气体速度下，固体颗粒填充床开始膨胀，并具流体行为。

Umb ／Umf 的比值越大，吸附剂越易被流化。

空塔速度：气体通过无任何固体存在的容器和管道时的速度，是流化气体通过单位横截面积时的体积流速。

骨架密度：构成各个吸附剂粒子的纯固体材料的实际密度。

孔体积：吸附剂颗粒中的孔或空隙的体积。

颗粒密度：考虑到固体颗粒结构中空隙体积，固体颗粒实际密度。

颗粒密度由下式计算：第3题：形成流化床必须具备的条件。

答：（1）要求一个容器。

在本装置中，如反应器、再生器、还原器、反应器接收器、闭锁料斗、再生器接收器等，通常在这些容器的底部还需要安装分布板和分布管，以便使气体沿界面均匀分布，形成稳定的流化床，有时还在容器内部增加格栅，用来破碎流化过程中产生的较大气泡，以改善流化效果；（2）容器内要有一定数量的固体颗粒，本装置使用微球吸附剂，粒径平均约65微米；（3）要有流化介质，就是能使固体颗粒流化起来的物质——流体。

流体可以是液体，也可以是气体。

本装置使用氢气、油气、氮气、空气等作为流化介质。

第4题：什么是吸附剂筛分组成？答：气固流化床中固体颗粒的粒径通常是由小到大分布的，某一粒径区间内吸附剂的百分含量称为吸附剂的筛分组成。

第5题：为什么固体颗粒能被比自己轻的多的流体流化起来？答：主要依靠流体在固体颗粒之间流动时产生的摩擦推动力下，使固体颗粒搅动流化起来。

第6题：流化床形成过程。

答：利用下图对流化床形成过程进行说明。

图中纵坐标为床层压降，横坐标为空塔气速。

当流体流速较低时，流体从颗粒间隙流过，此时颗粒不运动。

流体通过床层产生的压降随线速的增加而增大，如图AB线，当线速再增加时，固体颗粒开始松动，颗粒间空隙增大，床层略有膨胀、床层密度减小，但是并没有流化，颗粒仍保持接触，可称之为膨胀床。

当流体线速增加到一定程度颗粒悬浮于流体，床层颗粒开始向各个方向运动，此时床层处于流化状态，气固系统类似流体，形状像液体，吸附剂向压力低的方面流动。

当吸附剂处于流化状态时，床层中任何两点间的压力差等于这两点之间床层的静高度差乘以流化吸附剂密度。

在这个阶段，当线速再增加时，床层高度增加，孔隙率增大，但床层总压降不变，约等于单位面积床层的重量，如图BC 线。

当气体线速超过C点时，流化床层的界面就会全部消失，整个床层中颗粒形成悬浮状态的稀相，并与气泡一起从床层中带出，这个阶段称为气流输送阶段。

对应图中B点的线速度叫做临界流化速度或起始流化速度（Umf），对应C点的速度叫做最大流化速度，也叫终端流化速度。

由此可知，如果流体线速太高，就形成不了密相流化床，吸附剂会被携带至容器顶部，操作失常。

如果线速太低或中断，就会形成死床或流化失常，可见保持适当的操作线速是保持正常流化的关键。

（如针对于反应器流化操作，则需使流体线速保持在临界流化速度和最大流化速度之间）第7题：什么是散式流化？答：散式流化的流体一般是液体，颗粒均匀地分散在流化介质中，床层界面清晰而稳定。

本装置中无此类流化形式。

第8题：什么是聚式流化？答：流化介质是气体，固体颗粒不是单个而是以集团进行运动，气体主要以气泡形式通过床层而上升，流速较高时，搅动得更厉害，固体运动得很猛烈。

因此，床层不是均匀的而是分程两个部分，气泡部分（气泡相），主要是气泡，其中携带少量固体；颗粒部分（乳化相），是流化的固体颗粒，其间有气体以接近临界流化速度的流速通过。

第9题：什么是鼓泡流化床？答：如前所述，当气流速度达到一定值时，静止的床层开始松动，当气流速度超过临界流化风速时，料层内会出现气泡，并不断上升，而且还聚集成更大的气泡穿过料层并破裂，整个料层呈现沸腾状态。

鼓泡流化床可分为两个部分，其上部为稀相区，包括床层表面至流化床出口间的区域，也称为自由空间或悬浮段；下部为密相区，也称为沸腾段。

稀相区和密相区存在一个过渡区，此过渡区可以理解为鼓泡床的料位。

本装置属于气固流化床（聚式流化），可称为气固聚式流化床或鼓泡流化床。

第10题：气固流化床内的气泡是如何形成的？如何进行物质交换？如何合并与破碎？如何返混？答：1、气泡的形成和形状上升状态气体高速通过分布板或分布管喷射出去，冲力很快减小形成气泡。

气泡在分布板或分布管上刚形成时的直径和气速有关，气速或分布板（分布管）孔径越大，最初形成的气泡也越大。

气泡形状是略扁的圆球形。

由于气泡向上运动，尾部压力稍低，出现凹形，在凹进去的地方携带着密集的固体团，叫尾涡，其体积约占球形体积的20～30％。

此外，快速上升的气泡外边还包着一层固体颗粒，随着气泡一起上升，叫做云层。

2、气泡相与乳化相之间的物质交换在气泡上升的过程中，气泡周围的固体颗粒会进入云层，再向下流进尾涡中去，把原来尾涡中的颗粒替换出来。

乳化相的气体也可由压力较低的尾涡进入气泡。

而气泡中的部分气体由顶部进入云层再渗入乳化相中去，这就形成了气体与固体之间不断的物质交换，增加气固之间的接触机会。

3、气泡的合并与破碎气泡上升速度很快，在上升过程中，相邻气泡会合并在一起，形成大气泡。

因此，随着气泡的上升，气泡的直径逐渐增大，上升的速度也逐渐加快。

气泡上升过程中，也会收到周围颗粒的冲击，或碰到器壁以及设备内部构件等发生变形甚至破碎，并且当气泡长大到其上升速度超过最大流化速度时，就容易破碎成许多小气泡，所以气泡不能长得很大。

4、床层返混现象气泡上升过程中，携带云层和尾涡中的固体颗粒，气泡升到床面后破裂，气体向上冲去，并携带着一部分固体颗粒离开床层，大部分固体颗粒则向下降落返回床层，再加上气体和固体颗粒在气泡相和乳化相中的物质交换，就导致了乳化相中气体和固体颗粒向下流动而造成返混。

这种返混使得流化床内部各部分的性质（如温度、组成等）趋于一致。

从以上所述来看，气泡在床层内的复杂运动，如气泡的合并、破碎、到达床面破碎和返混等一系列现象，造成了气体流化床的不均匀、不稳定和床层料位的剧烈波动。

第11题什么叫流化床的夹带与扬析现象？答：密相床上面并不只是有上升的气体，气体离开床层界面时，床层中的一些固体颗粒也被气体携带至稀相段。

这些被夹带出床层的固体颗粒包括两部分：一类是细粉，因为气速太高而被带出床层；另一类是较粗的颗粒，气泡冲出床面破裂，气泡携带的颗粒也随气体冲出床面，进入稀相段。

这种由气体将固体颗粒携带出床面的现象称“夹带”。

气体刚从气泡冲出后，沿整个容器截面的速度分布并不均匀，随着向上运动才变得均匀，直到某一高度后，气体分布才达到均一，此高度称为“分离空间高度”。

在这个过程中，被夹带出床层的粗颗粒在上升到一定高度后，转而向下运动并返回床层。

随气流上升至分离空间高度以上的颗粒只是细粉。

可见，稀相段的颗粒浓度随着高度增高而降低，在达到分离高度以后，固体浓度不在降低，这部分继续被气体携带走的细粉不在返回床层，这种现象叫做“扬析”。

在本装置中的反应器和再生器中，夹带和扬析会造成吸附剂损失，因此在反应器顶部设置过滤器，在再生器内部设置旋风分离器，并设置再生烟气过滤器，以回收带出的吸附剂。

第12题影响床层吸附剂带出量的影响因素？答：（1）颗粒性质，颗粒的流化终端速度越大，就越不容易被带出，也容易沉降，就是说颗粒直径越大或比重越大，带出就少。

固体颗粒易于团聚生成大的颗粒集团，也有利于沉降，减少带出；（2）气体线速，气体线速高，生成的气泡就大，气泡在床层料面破裂时，带出的能力就强。

为了降低稀相段的线速度，以利于吸附剂的沉降，通常采用扩大稀相段直径来降低气体的线速度；（3）操作是否平稳，对床层吸附剂的带出影响也很大，如操作压力波动；料位过低，造成旋风分离器料腿内料位的料封不好；旋风入口线速过高或过低等；（4）设备受损，如分布器严重变形，磨穿或断裂，旋风分离器同体或料腿磨穿、断裂，过滤器滤芯折断等均会引起吸附剂跑损。

第13题什么叫气节？答：气节现象常常发生在直径比较小的床层中。

在直径小的流化床中，有些气泡可能直径长到与床层直径一样大小，形成了一层气泡一层固体颗粒的现象，这种现象叫气节。

第14题什么叫沟流？第15题床层密度、藏量、床层料位计算公示如何表示？答：流化床密度、藏量、料位测量示意图如下：床层开始流化后，床层的总压降不随流速而变化，称为一个常数，即床层的压力降等于床层的静压力。

ΔP＝W/F式中：W——床层中固体总重量（藏量），千克；F——床层横截面积，米2；由此计算的结果ΔP的单位是千克/米2,乘以系数9.8，即换算成帕床层中固体的总重量W＝F•H•γ床由此可得：ΔP＝H•γ床γ床＝ΔP/H式中：H——床层高度（料位高度），米；γ床——床层的平均密度，千克/米2；从上述关系中可以看出，单位高度的床层压力降等于床层平均密度。

因此，利用测定压差既可得出流化床的密度、藏量、料位。

计算公示如下：床层密度：γ床＝ΔP1/h1藏量：W＝ΔP总•F料位高度：H＝ΔP总/γ床=W/(F•γ床)上式中ΔP1、h1、ΔP总、F均为可测值。

本装置中反应器的料位、密度等即是根据上述关系求得，而再生器设置核料位计可以更准确测出床层料位。

第16题流化床的优缺点。

答：优点——（1）装卸和输送比较方便，利于大量固体颗粒循环的反应系统，同时可以进行热量传递；（2）由于流化床的传热速度高和床层返混，整个床层温度均匀，避免局部高温现象；（3）气体和固体颗粒剧烈运动，有利于气固之间的物质传递，从而提高整个反应速度。

缺点——（1）流化床内固体颗粒返混强烈，并导致气体返混，因此吸附剂和再生烟气在再生器内的停留时间不均一，空气被烟气稀释，一部分已经再生好的吸附剂长期停留在床层内部，而影响其它吸附剂的再生，另一部分吸附剂还没有再生完全，就离开再生器，进而影响反应效果；（2）由于气固流化床中有气泡产生，使气体与固体颗粒接触不充分，对反应不利；（3）固体颗粒的剧烈运动能够加剧设备的磨损，也使自身容易粉碎，床层中的细粉量增大，从而加大吸附剂的损耗率。

第17题判断流化质量的方法有哪些？答：（1）观察床层温度分布。