流化床反应器设计ppt课件.ppt

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1、流化床反应器设计黄春红2021/9/142反应器分类2021/9/143反应器分类2021/9/144反应器分类2021/9/145反应器分类2021/9/146反应器分类釜式反应器2021/9/147固定床反应器反应器分类2021/9/148优点：返混小、催化剂机械磨损小、结构简单反应器分类移动床反应器2021/9/149反应器分类流化床反应器2021/9/1410催化剂颗粒及流态化域分类2021/9/1411催化剂颗粒及流态化域分类筛分尺寸dp:通过最小方筛孔的宽度尺寸。2、颗粒密度和空隙率骨架密度ρs:颗粒骨架本身所具有的密

2、度，即颗粒的质量与骨架实体所占体积之比，FCC通常为2000~2400kg/m3。颗粒密度ρp:单位颗粒（含孔隙）体积的质量，FCC通常为900~1800kg/m3。堆积密度ρB：单位堆集颗粒体积（包括颗粒之间的空隙）的质量。空隙率:颗粒之间空隙的体积/（颗粒体积+颗粒之间空隙的体积）1、颗粒尺寸2021/9/1412催化剂颗粒及流态化域分类2021/9/1413催化剂颗粒及流态化域分类颗粒的流化性能与颗粒的粒径、密度等性质有关。2021/9/1414催化剂颗粒及流态化域分类流态化是指固体粒子像流体一样进行流动的现象。A类颗粒随着

3、床层表观气速的增加可分为6种状态。2021/9/1415催化剂颗粒及流态化域分类2021/9/1416催化剂颗粒及流态化域分类2021/9/1417催化剂颗粒及流态化域分类2021/9/1418主要颗粒流化性能参数2021/9/1419起始流化速度是指刚刚能使固定床中的颗粒流化起来的气体空床线速，也可看作颗粒处于流化状态的最小气速。在起始流化速度下床层中各力达到平衡，整个床层被悬浮起来，固体颗粒自由运动。1、起始流化速度umf主要颗粒流化性能参数dp——颗粒平均粒径——颗粒密度——流化介质密度——流化介质粘度FCC中再生条件下um

4、f约1mm/s，反应条件下umf约3mm/s。2021/9/1420或2、起始鼓泡速度umb流化床中开始出现气泡或纯气体洞穴时的表观空床线速为起始鼓泡速度。主要颗粒流化性能参数F45——小于45μm颗粒重量分率dpi、Xi——分别为小于平均粒径的各细粒子的粒径与重量分率FCC中通常3umf≥umb≥2umf2021/9/14213、颗粒带出速度ut在流化床中，如果向上运动的气速超过颗粒的自由沉降速度，固体颗粒就会被气流带出，这时的气速叫做颗粒的带出速度。对于A类颗粒的气固流化床，颗粒之间存在一定的相互作用，带出速度常用床层中颗粒群

5、的带出速度utt表示。DT——床层直径流化介质粘度越大，颗粒带出速度越小，反之越大。颗粒群带出速度比单一颗粒带出速度大很多，实际线速高于颗粒群带出线速时依然有密相床层存在。主要颗粒流化性能参数2021/9/14224、气固滑动速度Usl一般来说，由于受气流的作用，颗粒在气流中运动的实际速度Us总与气体的真实速度Uf有一个差值，这一差值称为气固相对速度Usl。对于密相气力输送，常用滑落系数Ksl滑落系数随气速增加和固体质量流速的增加而减小。提升管反应器中约为1.25~1.6。主要颗粒流化性能参数2021/9/14235、颗粒乳化相脱

6、气速度uD和流化因子FP用床层塌落试验来测定颗粒乳化相脱气性能，定义颗粒沉积阶段中单位时间内床层高度的降低值为颗粒乳化相脱气速度uD总结生产经验发现，流化因子FP≈uD/umfL——距离分布板的高度主要颗粒流化性能参数2021/9/1424★一般认为，一个性能良好的催化剂应具备的条件是：主要颗粒流化性能参数2021/9/1425主要流化工程2021/9/14261、流态化域的判断1）鼓泡床向湍动床转变速度uc2）湍动床向快速床流化速度uTFuTF是湍动床向快速床转变的速度，不仅与气固特性有关，也与颗粒输送强度和床层直径有关，FCC

7、催化剂快速床流化速度约为1.25m/s。主要流化工程床层直径越大，鼓泡床向湍动床转变速度越小，越容易形成湍动床。2021/9/14272、气泡直径对于A类颗粒，当uf大于umb时，在床层内出现气泡，人们常把气泡与气泡以外的密相床部分称作泡相与乳相。在气泡沿着床高向上运动过程中，不断出现气泡的聚并和破碎，对于鼓泡床，气泡的聚并占主要地位，气泡当量直径Dbe随行程的长度增加而增加；对于湍动床，气泡破碎占主导地位，在气速增时，气泡数量增加，但Dbe几乎不随床高而变化。对鼓泡床对湍动床主要流化工程气泡云2021/9/14283、床层膨胀高

8、度Lf对反应器对再生器Ws——床层催化剂藏量，kgAT——床层截面积，m2表观气速越高，床层直径越小，床层膨胀高度越大，反之，越小。主要流化工程2021/9/14294、输送分离高度TDH和饱和夹带量ρ*当气泡在密相床中上升到床层表面破裂时，将大量