散式流態(tài)化與聚式流態(tài)化
在床層內(nèi)的流體和顆粒兩相運(yùn)動(dòng)中,由于流速、流體與顆粒的密度差、顆粒粒徑及床層尺寸的不同,可呈現(xiàn)出不同的流化狀態(tài),但主要分為散式流化態(tài)與聚式流化態(tài)兩類。
散式流化態(tài)
顆粒均勻地分布在整個(gè)流化床內(nèi)且隨著流速增加床層均勻膨脹,床內(nèi)孔隙率均勻增加,床層上界面平穩(wěn),壓降穩(wěn)定、波動(dòng)很小。因此,散式流化態(tài)是較理想的流化狀態(tài)。一般流-固兩密度相差較小的體系呈現(xiàn)散式流態(tài)化特征,如液-固流化床。
聚式流化態(tài)
顆粒在床層的分布不均勻,床層呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu):一相是顆粒濃度與空隙率分布較為均勻且接近初始流態(tài)化狀態(tài)的連續(xù)相,稱為乳化相;另一相則是以氣泡形式夾帶少量顆粒穿過床層向上運(yùn)動(dòng)的不連續(xù)的氣泡相,因此又稱為鼓泡流態(tài)化。
聚式流化態(tài)出現(xiàn)在流-固密度差較大的體系,如氣-固流化床。在聚式流態(tài)化中,超過初始流化所需的大量氣體聚并成氣泡上升,在床面上而將顆粒向床面以上空間拋送。這不僅造成床層界面的較大起伏、壓降的波動(dòng);更大的不利是以氣泡的形式快速通過床層的氣體與顆粒接觸甚少,而乳化相中的氣體因流速低,與顆粒接觸時(shí)間太長(zhǎng),由此造成了氣-固接觸不均勻。
通過設(shè)置不同的參數(shù)而生產(chǎn)出適合自己需要的顆粒粉料;使用振動(dòng)流化床干燥機(jī),干燥效率提高一倍以上,與傳統(tǒng)工藝相比可節(jié)約成本60%以上。同時(shí),干燥機(jī)所需熱能來自窯爐的煙氣余熱,每噸粉料可節(jié)約80~100kg煤炭。因無煤炭燃燒,所以沒有污染氣體以及粉塵的排放,從真正意義上達(dá)到了節(jié)能、環(huán)保的要求。該項(xiàng)目每生產(chǎn)1噸的陶瓷粉料,可實(shí)現(xiàn)節(jié)能35%、節(jié)水70%、節(jié)電12%、二氧化碳減排36%。
拌和流化床空氣干燥器是在流化床內(nèi)安置攪拌裝置,使一些濕顆粒物物料或易凝結(jié)抱團(tuán)的物料也可以選用流化干躁。可用以硫酸銨、硫酸鈉、、碳水化合物、酐酪素、聚樹脂、脲醛樹脂等物料的干躁。
震動(dòng)流化床空氣干燥器是一種很順利的改形流化床,將振動(dòng)分析加于流化床,床邊物料關(guān)鍵憑借震動(dòng)往前挪動(dòng),汽體只作熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱的用處。它與一般流化床對(duì)比可降低流化所必須的排風(fēng)量和氣壓。適用于礦山開采、冶金工業(yè)、化工廠、制藥業(yè)、食品企業(yè),如糖、石綿礦、等物料的干躁。
也有帶式流化床空氣干燥器,是在流化床的床表面裝有帶式運(yùn)輸器,與物料一起往前挪動(dòng)。當(dāng)暖空氣吹進(jìn)床體,物料遭受流化或呈換氣情況,使表層水份揮發(fā)。已廣泛運(yùn)用于復(fù)合肥、碳酸氫鈣、粘土、瓷土、黏性土、谷類、酒槽、活性污泥法等物料的干躁。