流态化设备单层流化床

在床层底部(图1)设置一分布板，例如烧结板、多孔板、泡罩板等。开工前将固体颗粒加到板上形成床层，流体自下而上通过分布板,均匀地进入床层使颗粒层流化,然后从顶部离去。设备侧壁设有加料口和出料口，以连续加入和卸出固体物料。用出料口的位置控制床层高度。由于固体颗粒中常带有细粉,颗粒在床层中因摩擦、碰撞也会产生粉尘,因而离开床层的流体常带有粉尘，需予以回收。回收的粉尘可返回床层或直接作为产品。对于气固系统，常用的粉尘分离装置是旋风分离器(见离心沉降)和袋滤器(见过滤设备)。在流化床中，固体颗粒充分混合，因而用作传质设备时，相当于分级接触传质设备的一个级。

流态化设备 fluidization equipment 又称流化床设备，用于物理加工的包括干燥、浸取、吸附和离子交换、颗粒混合、流固换热等操作。典型的流态化设备有单层流化床、多层流化床、多室流化床和两器流化床。

具有类似板式塔的结构(图2)，颗粒物料加到顶部床层，经溢流管逐层下降。流体先经底层分布板进入底部床层，逐层上升，使各层颗粒流态化，进行气固逆流分级接触。最后离开床层的流体须经分离装置回收夹带的粉尘。多层流化床正常运行的关键在于溢流管能否正常工作。为确保颗粒能通过溢流管顺利下降,而又防止流体穿过溢流管短路上升,在溢流管下端设置适当的堵头或其他装置。多层流化床不仅能起逆流多级接触的作用,有时还可根据工艺要求,在各床层中设置适当的换热面，以调节各层的温度。

设备的横截面一般为矩形，用垂直挡板将设备沿长度方向分成多室(一般4~8室)。挡板下沿与分布板面之间留有几十毫米的间隙，作为室间粉粒通道。最后一室有控制床面的堰板。流体平行进入各室，颗粒则依次通过各室，因此多室流化床不仅能抑制颗粒在整个床层内的返混，而且还能调节通入各室流体的流速和温度。多室流化床比多层流化床设备容易控制，总压降也小;但传热、传质推动力较多层床小，用于干燥时空气热量利用效率较差(见流化干燥)。

有两个流化床(图3)，在左侧流化床中，原料气与固体颗粒层接触进行某种操作(如吸附);在右侧流化床中，用另外的气流进行失效颗粒的再生(如脱附)，两流化床间由气力输送管连接进行颗粒输送，使整个操作能连续进行。

如果流化床需加入或取出热量，可以在设备壁面及床层内设置换热面。流化床层与换热面间的对流传热十分强烈。在流化催化反应器中，沿不同高度上设置若干挡板(图4)或挡网，可以割裂气泡,限制其尺寸,改善气固接触;同时也限制了颗粒间的混合,造成床层沿高度方向的温度梯度。流化床层内的垂直构件，是换热管束和旋风分离器的料腿(将回收的固体颗粒送回床层的导管)。在床层内均匀布置这些构件，相当于将床层作纵向分割，也可限制气泡的尺寸，改善流态化质量。

生产工艺:对所利用的主要原料煤进行粉碎，经直立管进行风选，小于3~5mm粒度的煤料进入流态化设备进行高温预处理，热煤粉由高效回转筒冷却器冷却，再与烟煤、中温沥青配合，物料经过混料机混合并配入煤焦油粘结剂，经混捏机加热、混捏，采用冲压成型机压制成为大块型煤，经内热式斜底炭化炉炭化为大块冷压型焦。优点是煤种的适用范围宽，适用于所有非粘结性或弱粘结性煤。

化工设备通常可分为两大类

指主要作用部件为运动的机械，如各种过滤机，破碎机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等。

指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。

化工机械的划分不是很严格，一些流体输送机械（如泵、风机和压缩机等）在化工部门常被称作化工机械，但同时它们又是各种工业生产中的通用机械。近代化工设备的设计和制造，除了依赖于机械工程和材料工程的发展外，还与化学工艺和化学工程的发展紧密相关。

化工产品的质量、产量和成本，在很大程度上取决于化工设备的完善程度，而化工机械本身的特点必须能适应化工过程中经常会遇到的高温、高压、高真空、超低压、易燃、易爆以及强腐蚀性等特殊条件。近代化学工业要求化工机械：①具有连续运转的安全可靠性。②在一定操作条件下（如温度、压力等）具有足够的机械强度。③具有优良的耐腐蚀性能。④密封性好。⑤高效率和低能耗。