用于煅烧石膏的沸腾炉的基本概念

这里介绍的沸腾炉，是一种应用流体化技术煅烧石膏的高效专用设备。其加热介质是蒸汽或载热油。这种沸腾炉为我国所，并已获得国家实用，现已在工厂中实际应用。

要了解沸腾炉，需要对固体流态化的基本概念有所了解。物体可分为固体和流体(液体、气体)两类。固体和流体其物理性状有很大的不同。所谓固体流态化，就是让固体颗粒通过与流体接触而转变成类似流体状态的操作。固体流态化以后可使某些工艺过程简化和强化，甚至使原来不可能的事情变成可能。例如，发热量很低的煤矸石，在一般的锅炉中无法燃烧，但在流化床锅炉中就能稳定地燃烧。因此，流态化技术已被El益广泛地应用于工业生产过程中。在这里只介绍一些与石膏沸腾煅烧有关的基本概念。在一个圆筒形容器的底部，装有一个多孔板，多孔板上方装有一定高度的石膏粉层。

气体通过多孔板进人料层并穿过料层向上流出。当气流速度较低时，石膏加工颗粒层是静止不动的，气体从颗粒之间的问隙通过．这种状态的颗粒层称为固定床。当气流逐渐增加到某个临界速度，气流对固体颗粒的向上推力与颗粒的重量相等时，石膏固体颗粒被气体吹起而浮动于气体中，在一定的空气内无规律的飞翔运动，床层开始膨胀和变松，空隙率比固定床增大许多，但床层仍有一个明显的上界面，整个床层具有了类似液体性质，这种床层就称为流化床。

如果气流速度继续增大，流化床就出现很大的不稳定性，石膏粉磨机床内固体的颗粒成团地湍动，气体主要以气泡形式通过床层上升。床层内分为两种聚集状态：一种是大体上处于临界流化状态的低孔隙率的区域，称为密相区；另一种是只有稀散固体颗粒高孔隙率区域(即气泡)，称为稀相区。高于临界流速的气体以气泡形式沿着床层上升，在上升过程中互相合并长大，到达床层上界面时气泡破裂，因此床层上界面很不稳定，上下波动，整个流化床看起来就像一锅激烈沸腾的液体，这种性状的床层叫做鼓泡床。继续增大气流速度，直至气流速度大于固体颗粒的悬浮速度时，流化床上界面消失，颗粒将被气体带出容器，这就不再存在什么流化床，则成为气流输送了。固体颗粒实现流态化后，流化床就具有了类似液体的性状，例如它可以浮起大而轻的物体；床层具有了液体那样的流动性；当容器倾斜时，床层上界面保持水平；物料可在容器壁上的小孔喷出；如果将两个流化床容器底部相连通，物料自动由高位床层流向低位床层，直至上下两个床层上界面平衡为止；床层中任意两点的压差大致等于两点间的静压力。

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