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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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$ f; \2 s7 {+ _: q载体颗粒的三种状态
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! p2 v' ^3 j  P6 f  A, x1、固定床阶段
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4 j3 ?5 O" j  g# x, x* {/ v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。
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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。" Y# w0 z# e- P* O. b2tech.cn

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h、ΔP与v的关系4 O6 s1 h8 ]0 _* x0 H: R+ A2tech.cn

8 E" P6 G* H% l, M  G' {0 K2、流化床阶段9 \4 a2 ]1 h9 m/ ^! D+ ?2tech.cn

! y" r) L# i' k1 p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。& @( K+ K$ ^' O# E2tech.cn
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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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; l) N" d4 `; }) E3、液体输送阶段
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  \! n+ d* T0 o. u: i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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: F3 \7 r: ?- b; w3 @6 n流化床的正常操作应控制在vmin与vmax之间。
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