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生物流化床流态化原理

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学社技术 发表于 2019-9-8 08:57 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
随着流体流速的不同,生物流化床床层会出现下述三种不同的状态:固定床阶段、流化床阶段、液体输送阶段。
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& k  q7 r6 R/ K2 \* K! l载体颗粒的三种状态) p0 `5 e! N; I/ |7 o2tech.cn
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1、固定床阶段
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当液体以很小的速度流经床层时,固体颗粒处于静止不动的状态,床层高度也基本维持不变,这时的床层称固定床。在这一阶段,液体通过床层的压力降△p随空塔速度v的上升而增加,呈幂函数关系,即下图中的ab段。! y+ y$ S! f' U2tech.cn
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当液体流速增大到压力降△p大致等于单位面积床层重量时(图中的b点),固体颗粒间的相对位置略有变化,床层开始膨胀,固体颗粒仍保持接触且不流态化。
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- q6 t& d, w' |h、ΔP与v的关系
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2、流化床阶段: o+ e2 {! G$ B, c2tech.cn

* x" S# W* H, j8 r% {9 A- }当液体流速大于b点流速,床层不再维持于固定床状态,颗粒被液体托起而呈悬浮状态,且在床层内各个方向流动,在床层上部有一个水平界面,此时由颗粒所形成的床层完全处于流态化状态,这类床层称流化床。; U0 o! [6 e/ X; e9 `2tech.cn

! h% n$ W3 n1 L6 `在这阶段,流化层的高度h是随流速上升而增大,床层压力降△p则基本上不随流速改变,如上图中的bc段所示。b点的流速vmin是达到流态化的起始速度,称临界流态化速度。临界速度值随颗粒的大小、密度和液体的物理性质而异。
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3、液体输送阶段
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1 c3 J  D8 Q  ]5 I: r. }当液体流速提高至超过c点后,床层不再保持流化,床层上部的界面消失,载体随液体从流化床带出,这阶段称液体输送阶段。在水处理工艺中,这种床称“移动床”或“流动床”。c点的流速vmax称颗粒带出速度或最大流化速度。  
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流化床的正常操作应控制在vmin与vmax之间。
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