流化床試驗機特點是催化劑采用很細的顆粒,當氣體通過試驗機時,催化劑顆粒受到氣流的作用懸浮起來,在試驗機內作劇烈的運動,上下翻滾,使整個係統與沸騰的液體很相象,這時構成的係統稱為流化床或沸騰床,這種過程稱為固體流態化。
固體流態化時,氣體湍動程度很大,氣體與固體粒子充分接觸,有利於傳質、傳熱。由於固體顆粒小,因而增加了外表麵並且降低了內擴散的阻力,所以固體流態化成為發展十分迅速、應用日趨廣泛的一種過程。比如丙烯氨氧化製丙烯腈,石油的催化裂化等均使用沸騰床反應器。流化床試驗機除用於催化反應過程外,還可用於礦石焙燒、固體燃料氣化、幹燥、吸附等過程。
優點:
(1)流化床中的固體通常是細粉或者顆粒,流-固接觸麵積大,有利於反應的充分進行;
(2)由於顆粒在整個床層內混合激烈,所以整個反應器內溫度趨於一致,再加上傳熱係數高,所以整個係統的熱穩定性好,適合於強放熱反應;
(3)流化床使得固體擁有了流體的性質,方便了對固體的引入和引出;
(4)由於流固反應體係的孔隙率變化能夠引起曳力係數的大幅度變化,所以流化床能夠在較廣的範圍內都能形成致密的床層,加大了它的操作彈性。
正是因為流化床試驗機的諸多優點使其在工程領域得到廣泛的應用,應用場合既包括物理過程,如幹燥、摻混分級、吸附、包塗等等;也包括化學過程,如催化合成、裂解、氧化、氯化等等。