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1、散式流化床：對于液固系統(tǒng),液體與顆粒的密度相差不大,故μmf一般很小,流速進一步提高時,床層膨脹均勻且波動小,顆粒在床內(nèi)的分布比較均勻,故稱做散式流化床。
2、聚式流化床：對氣固系統(tǒng)而言,一般在氣速超過臨界流化速度后,將會出現(xiàn)氣泡。氣速越高,氣泡造成的擾動越劇烈,使床層波動頻繁,這種形態(tài)的流化床稱作聚式流化床或氣泡床。聚式流化床又分為：
鼓泡床：在流化床中床面以下的部分稱密相床,床面以上的部分稱稀相床,密相床中形如水沸,故稱作鼓泡床。
湍流床：隨著氣速的加大,流化床中的湍動程度也跟著加劇,故有人稱那時的情況叫湍動床。
快速床：當(dāng)氣速一旦超過了顆粒的帶出速度,則粒子就會被氣流所帶走成為快速床。
聚式流化床中存在有明顯的兩相：主要是氣體的氣泡相（也稱稀相）；由顆粒和顆粒間氣體所組成的乳相（也稱顆粒相或密相）,其中鼓泡流化床和湍動流化床都屬于聚式流態(tài)化。而散式流化床是指顆粒都較均勻地分布在床層中的流化床,一般多見于液固流化床,在高密度氣體流化床中也會出現(xiàn) 。

1、傳熱效能高,而且床內(nèi)溫度易于維持均勻。
2、大量固體顆粒可方便地往來輸送。
3、由于顆粒細(xì),可以消除內(nèi)擴散阻力,能充分發(fā)揮催化劑的效能。

缺點

1、操作彈性低,對特定固體顆粒,液體或氣體向上流動的速度只能在較窄的范圍內(nèi)變化,否則,固體不是被吹跑,就是吹不起來。
2、固體損耗大,顆粒在反應(yīng)器內(nèi)上限翻滾,顆粒之間,顆粒和反應(yīng)器內(nèi)壁,顆粒和流動介質(zhì)之間不斷碰撞摩擦產(chǎn)生粉末被吹走,引起較大的同體損失。因此,如果固體顆粒強度不高,或者固體顆粒比較貴重,流化床反應(yīng)器可能不是最佳選擇。
3、與固定床相比,在同樣的生產(chǎn)能力下,流化床體積較大,可達10倍之多。這是因為固體沸騰起來需要較大的空間,加上擴展段,增加的體積很可觀。所以,流化床反應(yīng)器比固定床占據(jù)更多的空間,制作成本也較高。
4、流化床的控制比固定床復(fù)雜,因為操作彈性低,操作條件不能有太大的變化,對控制系統(tǒng)提出了更高的要求。

1、氣體進入床層后,部分通過乳化相流動,其余則以氣泡形式通過床層。
2、乳化相中的氣體與顆粒接觸良好,而氣泡中的氣體與顆粒接觸較差 。
折疊氣泡與乳化相間的傳質(zhì)
由于流化床反器中的反應(yīng)實際上是在乳化相中進行的,所以氣泡與乳化相間的氣體交換作用非常重要。相間傳質(zhì)速率與表面反應(yīng)速率的快慢,對于選擇合理的床型和操作參數(shù)都相關(guān)。

流化床反應(yīng)器中的傳熱

由于流化床反器中的反應(yīng)實際上是在乳化相中進行的,所以氣泡與乳化相間的氣體交換作用非常重要。相間傳質(zhì)速率與表面反應(yīng)速率的快慢,對于選擇合理的床型和操作參數(shù)都相關(guān)。

傳熱的三種形式：

①固體顆粒與固體顆粒之間的傳熱

②固體顆粒與流體間的傳熱

③床層與器壁或換熱器表面的傳熱

這三種傳熱的基本形式中,前兩種傳熱速度比后一種要大得多,所以要提高整個流化床的傳熱速度,關(guān)鍵就在于提高后一種傳熱速度。

兩相模型

流化床的兩相模型認(rèn)為：流化床內(nèi)存在一個以氣體臨界流化速度 通過的顆粒相,其余氣體則以氣泡形式通過床層的氣泡相�；瘜W(xué)反應(yīng)僅在顆粒相中進行,而氣泡相中沒有催化劑存在,所以不進行反應(yīng),但氣泡相和顆粒相間存在氣體交換。

鼓泡床模型

鼓泡床模型則認(rèn)為氣泡是流化床內(nèi)流動、傳遞和化學(xué)反應(yīng)的決定因素,研究的實質(zhì)在于把過程的各個參數(shù)歸結(jié)在氣泡特征上,主要是氣泡大小及其上升速度。

挪威R E C 公司是世界上惟一一家業(yè)務(wù)貫穿整個太陽能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的公司,是世界上最大的太陽能級多晶硅生產(chǎn)商。該公司利用硅烷氣為原料,采用流化床反應(yīng)爐閉環(huán)工藝分解出顆粒狀多晶硅,且基本上不產(chǎn)生副產(chǎn)品和廢棄物。這一特有專利技術(shù)使得R E C 在全球太陽能行業(yè)中處于獨一無二的地位。REC還積極致力于新型流化床反應(yīng)器技術(shù)（FBR）的開發(fā),該技術(shù)使多晶硅在流化床反應(yīng)器中沉積,而不是在傳統(tǒng)的熱解沉積爐或西門子反應(yīng)器中沉積,因而可極大地降低建廠投資和生產(chǎn)能耗。在過去幾年中,REC進行了該技術(shù)的試產(chǎn)。2006年計劃新建利用該技術(shù)生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工廠,預(yù)計2008年達產(chǎn),產(chǎn)能6500t。此外,REC正積極開發(fā)流化床多晶硅沉積技術(shù)（Fluidized bed polysilicon deposition,預(yù)計2008年用于試產(chǎn)）和改良的西門子- 反應(yīng)器技術(shù)（Modified Siemens-reactor technology）。

德國瓦克公司開發(fā)了一套全新的粒狀多晶硅流體化反應(yīng)器技術(shù)生產(chǎn)工藝。該工藝基于流化床技術(shù)（以三氯硅烷為給料）,已在兩臺實驗反應(yīng)堆中進行了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)試驗,瓦克公司最近投資了約2億歐元,在德國博格豪森建立新的超純太陽能多晶硅工廠,年生產(chǎn)能力為2500t,加上其它擴建措施,新工廠的投產(chǎn)將使瓦克公司在2008年達到9000t的年生產(chǎn)能力,最終于2010年達到11 500t的產(chǎn)能。

美國Hemlock公司將開設(shè)實驗性顆粒硅生產(chǎn)線來降低硅的成本,Helmlock公司計劃在2010年將產(chǎn)能提高至19 000t。MEMC公司則計劃在2010年底其產(chǎn)能達到7000t左右。