用於煆燒石膏的沸騰爐的基本概念

這裏介紹的沸騰爐，是一種應用流體化技術煆燒石膏的高效專用設備。其加熱介質是蒸汽或載熱油。這種沸騰爐為我國所，並已獲得國家實用，現已在工廠中實際應用。

要了解沸騰爐，需要對固體流態化的基本概念有所了解。物體可分為固體和流體(液體、氣體)兩類。固體和流體其物理性狀有很大的不同。所謂固體流態化，就是讓固體顆粒通過與流體接觸而轉變成類似流體狀態的操作。固體流態化以後可使某些工藝過程簡化和強化，甚至使原來不可能的事情變成可能。例如，發熱量很低的煤矸石，在一般的鍋爐中無法燃燒，但在流化床鍋爐中就能穩定地燃燒。因此，流態化技術已被El益廣泛地應用於工業生產過程中。在這裏隻介紹一些與石膏沸騰煆燒有關的基本概念。在一個圓筒形容器的底部，裝有一個多孔板，多孔板上方裝有一定高度的石膏粉層。

氣體通過多孔板進人料層並穿過料層向上流出。當氣流速度較低時，石膏加工顆粒層是靜止不動的，氣體從顆粒之間的問隙通過．這種狀態的顆粒層稱為固定床。當氣流逐漸增加到某個臨界速度，氣流對固體顆粒的向上推力與顆粒的重量相等時，石膏固體顆粒被氣體吹起而浮動於氣體中，在一定的空氣內無規律的飛翔運動，床層開始膨脹和變鬆，空隙率比固定床增大許多，但床層仍有一個明顯的上界麵，整個床層具有了類似液體性質，這種床層就稱為流化床。

如果氣流速度繼續增大，流化床就出現很大的不穩定性，石膏粉磨機床內固體的顆粒成團地湍動，氣體主要以氣泡形式通過床層上升。床層內分為兩種聚集狀態：一種是大體上處於臨界流化狀態的低孔隙率的區域，稱為密相區；另一種是隻有稀散固體顆粒高孔隙率區域(即氣泡)，稱為稀相區。高於臨界流速的氣體以氣泡形式沿著床層上升，在上升過程中互相合並長大，到達床層上界麵時氣泡破裂，因此床層上界麵很不穩定，上下波動，整個流化床看起來就像一鍋激烈沸騰的液體，這種性狀的床層叫做鼓泡床。繼續增大氣流速度，直至氣流速度大於固體顆粒的懸浮速度時，流化床上界麵消失，顆粒將被氣體帶出容器，這就不再存在什麽流化床，則成為氣流輸送了。固體顆粒實現流態化後，流化床就具有了類似液體的性狀，例如它可以浮起大而輕的物體；床層具有了液體那樣的流動性；當容器傾斜時，床層上界麵保持水平；物料可在容器壁上的小孔噴出；如果將兩個流化床容器底部相連通，物料自動由高位床層流向低位床層，直至上下兩個床層上界麵平衡為止；床層中任意兩點的壓差大致等於兩點間的靜壓力。

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