流化床静电的形成机理与研究进展
振动流化床工作原理
振动流化床工作原理
振动流化床是一种利用振动力学原理使颗粒在气流中悬浮并形成流化状态的设备。
其工作原理主要可以分为以下几个步骤：
1. 设置振动源：在流化床底部设置振动源（如振动电机），通过向床体施加振动力。
2. 加入颗粒物料：将待处理的颗粒物料加入流化床。
3. 加入气体：床体内加入流化介质（如气体），通过气体的进入产生气流。
4. 形成流化状态：当气流加速到一定程度时，床内的颗粒物料开始悬浮并形成流化状态。
此时，床内的颗粒物料表现出液体的特性，如流动性、混合性、传热性等。
5. 完成处理：颗粒物料在流化床中进行所需的处理过程，如干燥、颗粒化、冷却等。
处理过程中，床内的颗粒物料与气流之间发生热质量传递、动量传递等。
6. 收集和分离：经过处理的颗粒物料和床内的气流进一步分离，收集处理完成的颗粒物料，同时将废气排出。
振动流化床工作原理的关键在于通过振动力学原理使床内的颗粒物料保持悬浮状态，以增加气体与颗粒物料之间的接触面积和作用力，提高传质传热效率。
同时，振动还可以防止颗粒物料堆积和粘结，保持床层的均匀性和稳定性。
流化床工作原理
流化床工作原理流化床是一种常见的固体颗粒与气体相互作用的装置，广泛应用于化工、环保、能源等领域。
它具有高效传热、传质、反应等优点，因此备受工程技术人员的关注和重视。
流化床的工作原理是什么呢？接下来，我们将从流化床的定义、工作原理、特点等方面进行详细介绍。
首先，让我们来了解一下什么是流化床。
流化床是指在气体作用下，固体颗粒呈现出流体的性质。
当气体速度足够大时，固体颗粒会被气流撑起，形成类似流体的状态，这种状态称为流化状态。
在流化床中，固体颗粒在气流的作用下可以均匀混合、快速传热、传质和反应，因此具有很多独特的优点。
流化床的工作原理主要包括气体流动、颗粒流动和热传递三个方面。
首先，气体从流化床底部进入，通过喷嘴或气体分布板均匀地向上流动，形成了气固两相流。
在气体的作用下，固体颗粒被撑起，形成了流态床。
其次，固体颗粒在气流的作用下呈现出不同的流动状态，包括床层流动、循环流动等。
最后，流化床中气体和颗粒之间通过传热传质等方式进行热量和物质的交换，实现了反应、干燥、冷却等过程。
流化床具有许多独特的特点，如高传质、传热效率，操作灵活，适用于多种颗粒物料等。
首先，由于固体颗粒呈现出流体状态，因此在流化床中气体与颗粒之间的传热传质效率非常高，能够实现快速均匀的传热传质过程。
其次，流化床的操作灵活，可以根据不同的工艺要求进行调节和控制，适用于多种颗粒物料的处理。
此外，流化床还可以实现多种反应，如催化反应、氧化反应等，具有广泛的应用前景。
总的来说，流化床是一种在化工、环保、能源等领域广泛应用的装置，具有高效传热、传质、反应等优点。
它的工作原理主要包括气体流动、颗粒流动和热传递三个方面，具有高传质、传热效率，操作灵活，适用于多种颗粒物料等特点。
相信随着技术的不断进步和完善，流化床在工程领域中的应用将会更加广泛，为各行各业的发展带来更多的便利和益处。
流化床静电的形成机理与研究进展
第27卷第2期化学工业与工程技术Vol 127No.2 2006年4月J ournal of Chemical I ndust ry &EngineeringApr.,2006收稿日期:20051209作者简介:孔宏(1982-),女,江苏徐州人,硕士研究生,主要从事化学工程与工艺的研究。
专论与综述流化床静电的形成机理与研究进展孔 宏,曹发海,房鼎业(华东理工大学化工学院,上海 200237) 摘要:阐述了流化床中静电的形成机理,综述了国内外对流化床静电问题的研究进展。
其中,国外对此问题有许多研究报道,而国内的研究报道则较少。
关键词:流化床;静电现象;聚合物;催化剂中图分类号:TQ05111+3 文献标识码:A 文章编号:10067906(2006)02002603 静电现象早已被人们发现,许多物体都会因摩擦而带静电,且静电问题及危害越来越引起人们的重视。
在纺织、化工、炼油、塑料等行业中,因静电积累造成吸尘、电击,甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故,从而造成了重大损失和灾难。
据估计,我国石化企业静电事故产生的损失高达百万元以上[1]。
流化床静电一直是个严重的问题。
早在1940年就有专家报道了流化床中的静电影响,从那时静电就被认为在流化床中起着一定作用。
流化床静电带来的问题主要有颗粒吸附于器壁、颗粒间发生聚合、放电现象。
其中,颗粒吸附于器壁是主要问题,因为带电颗粒能覆盖容器壁,需要不断清除,同时也会影响观察端口、监测器、容器内层器壁和内部的传质传热[2]。
静电内聚将导致颗粒结块,破坏合理的流化态[3]。
放电现象产生静电干扰,影响仪器操作,操作人员发生电击,甚至出现火灾和爆炸,严重影响生产顺利进行。
流化床中存在严重的静电问题,但对静电机理尚未较好地解释,笔者在本文中阐述了流化床中静电的形成机理,并综述了国内外对流化床静电问题的研究进展。
1流化床的静电形成机理流化床中的静电是由于接触摩擦产生的,主要有2种接触方式,即粒子与粒子接触,粒子与器壁接触[4]。
流化床工作原理
流化床工作原理流化床是一种广泛应用于化工、冶金、环保等领域的反应设备，其工作原理主要基于气固两相流体化的特性。
在流化床中，固体颗粒在气体流动的作用下呈现出流体的特性，这种状态被称为流化状态。
流化床的工作原理是通过气体从底部通入，在固体颗粒中形成均匀的气固两相流动状态，从而实现高效的传热、传质和反应过程。
本文将从流化床的基本原理、工作特点和应用领域等方面进行介绍。
首先，流化床的基本原理是通过气体在床内形成均匀的气固两相流动状态。
当气体速度逐渐增加时，固体颗粒开始受到气体的冲击和拖曳力，最终呈现出流体化的状态。
在流化状态下，固体颗粒之间的空隙被气体填充，形成了一个均匀的混合物，这种状态有利于传热和传质的进行。
此外，流化床还具有良好的混合和均质性，有利于反应物料的充分接触和反应过程的进行。
其次，流化床具有良好的传热、传质和反应特性。
在流化床中，气体和固体颗粒之间的接触面积较大，气固两相之间的传热和传质效果较好。
同时，流化床中固体颗粒的运动状态较为活跃，有利于反应物料的混合和均匀性，从而提高了反应速率和反应效果。
因此，流化床在化工领域中被广泛应用于催化剂的反应、吸附分离和干燥等过程。
此外，流化床还具有一定的操作灵活性和适应性。
流化床可以根据需要进行加热、冷却和控温操作，适用于不同的反应条件和工艺要求。
同时，流化床还可以通过调节气体流速和固体颗粒的粒径等参数，实现对反应过程的调控和优化，具有较好的操作性和适应性。
总的来说，流化床是一种具有良好传热、传质和反应特性的反应设备，其工作原理主要基于气固两相流体化的特性。
流化床具有良好的混合和均质性，有利于反应过程的进行；同时具有一定的操作灵活性和适应性，适用于不同的反应条件和工艺要求。
因此，流化床在化工、冶金、环保等领域具有广泛的应用前景。
流化床反应静电的产生与消除
流化床反应静电的产生与消除作者：郭力朋梁文涛来源：《中国科技博览》2013年第18期摘要本文阐述了流化床中的静电产生的原因，将静电与结片现象关联起来，并以生产的角度阐述了静电消除和控制方法。
关键词：静电：结片：流化床中图分类号：TN712+.4第一章结片现象大庆石化分公司LLDPE装置采用UNIPOL低压气相流化床工艺，在生产过程中防止静电是一个突出的技术难题。
而静电的产生会改变颗粒的流动方向，当颗粒所带的电荷超过其临界值。
会使含有催化剂的聚乙烯颗粒附着在壁面上，附着在壁面上含有催化剂的聚乙烯颗粒会继续反应，因失去流化，聚合反应热无法及时撤出而形成热点，使聚乙烯颗粒熔融而形成片状物。
大庆石化LLDPE装置的80%停车都是由于静电产生造成的，所以研究静电的产生与消除是非常重要的。
1.1 结片位置结片是流化床运行过程中最常见的问题之一，大庆石化公司LLDPE装置结片位置一般产生在分布板上0.75-2.5米，这个区域是固体相对运动低的区域或是准静区。
固体流动形式可以是单循环也可以是双循环方式，这取决于表观气速、床重和反应器的直径。
在反应器分布板上0.75-2.5处是2种循环方式相遇的地方，从而导致在这个高度上形成了滞留区。
在滞留区，反应物对壁面的刮擦作用或沿壁面的曳力都最小，因此颗粒更容易附着在壁面上。
1.2 结片的形式结片的形式一般分为两种，一种是含有催化剂的细粉附着在壁面时形成的。
这种吸附发生时，反应器壁温度升高，当结片增大时，反应的器壁温度又开始下降。
这种结片一般会带有毛发装，而且顺序一致，可能是电荷排列方向所致。
这种结片一般发生反应进行中。
另一种结片是不含有催化剂的结片，就是所谓的“冷结片”这种结片一般发生在反应开车时或流动置换时。
颗粒被器壁吸附在器壁表面上，在被吸附的颗粒里聚合反应缓慢地继续进行，放出的热量使颗粒温度升高，当颗粒温度达到聚合物熔融温度时就会形成结片。
这种结片一般对反应影响不大，也不会形成大的片状聚乙烯。
聚乙烯气相流化床反应器内静电生成原因分析及预防措施
聚乙烯气相流化床反应器内静电生成原因分析及预防措施发布时间：2022-07-26T06:01:17.253Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：赵向东[导读] 在石油化化企业聚乙烯生产过程中，气相流化床反应器是较为重要生产设备，涉及较为复杂的工艺应用。
然而，在实际生产赵向东（大庆石化公司塑料厂，黑龙江省大庆市 163000）摘要：在石油化化企业聚乙烯生产过程中，气相流化床反应器是较为重要生产设备，涉及较为复杂的工艺应用。
然而，在实际生产过程中由于受到诸多方面因素的影响，导致反应器内部产生静电而对整个生产环节造成不良影响，不利于生产效率的提升，甚至会引发严重的安全事故。
基于此，文章主要对石油化工企业聚乙烯气相流化床反应器内静电产生的原因进行了分析，并对相关预防措施进行了有效探讨，以供参考。
关键词：流化床；聚乙烯；静电结片；预防前言我国某石油化工乙烯生产企业生产低密度聚乙烯装置采用的是工业化的气相流化床的先进生产技术，在气相流化床反应器内采用的是一种以钛为活性的固体粉末催化剂。
在气相流化床反应器中，乙烯、丁烯-1(或己烯-1)等原料，在?H2的调节作用下，最终反应生成聚乙烯树脂产品。
仍然，由于受到诸多方面因素的影响，在气相流化床反应器中常常会出现结片现象，较为严重的结片现象会导致反应器排料系统发生堵塞，或者是导致流化丧失。
对此，需要停车进行反应器内部结片的清除，但是每次停车都会导致产量损失，以及对反应器清理也需要消耗大量的维修费用，进而为企业造成较为严重的经济损失。
而通过降低静电电荷在流化床反应器中的聚集现象，对于减少反应器结片发生次数有着较为重要的作用。
因此，做好对工业聚乙烯气相流化床反应器内静电产生的有效预防，对于提高生产效益，降低生产成本有着较为重要的现实意义。
一、反应器结构和床层流化相关概述流化床反应器的组成部分主要包括有：筒体、顶部球形封头、膨胀段、底部椭圆形封头、分布板等。
流化床干燥设备中产生静电的机理分析与控制
流化床干燥设备中产生静电的机理分析与控制静电现象是物体表面电荷不平衡导致的一种现象，在流化床干燥设备中也会出现静电问题。
静电问题的存在可能会对设备的正常运行产生一系列的不良影响，如粉尘沉积、设备故障、安全隐患等。
因此，分析静电产生的机理并采取相应的控制措施是很重要的。
在流化床干燥设备中，静电的产生机理主要与干燥材料和设备本身的属性有关。
以下是一些可能导致静电产生的主要因素及其机理分析和控制方法。
1. 干燥材料的导电性差干燥材料的导电性差是产生静电的主要原因之一。
当干燥材料的导电性差时，电荷会在材料表面积累，导致静电现象。
一些非金属粉尘、纤维等干燥材料的导电性较差，易产生静电。
此时，可以通过添加导电物质改善材料的导电性，如在干燥材料中加入导电剂或导电纤维等，以增加导电通路，有效减少静电的积累。
2. 干燥材料的粒径分布和湿度干燥材料的粒径分布和湿度对静电的产生也有一定影响。
当干燥材料中颗粒的粒径分布范围较大时，颗粒之间的接触面积也会增大，从而增加了电荷的转移机会，导致静电的产生。
此外，湿度的增加会降低表面的电阻，也有利于电荷的转移和消散。
因此，在设计和选择干燥材料时，应注意控制粒径分布和湿度，避免过大的粒径差异和过低的湿度，从而减少静电的产生。
3. 设备结构和材料选择流化床干燥设备的结构和材料选择对静电的产生也有影响。
例如，一些具有良好导电性的材料可以防止静电的积累。
此外，合理的设计和改进设备结构，如减少流化床内粉尘的沉积，避免过长的细管路等，也有助于减少静电的产生。
4. 接地和消散措施接地和消散是流化床干燥设备中常用的静电控制措施。
通过将设备和干燥材料接地，可以将静电荷释放到地面，从而降低静电的积累和影响。
此外，还可以利用静电消散器、静电导电地带等设备，在设备内部设置导电板或导线，以加快静电荷的转移和消散，减少静电问题。
5. 加湿和抗静电剂在一些特殊情况下，可采用加湿和喷洒抗静电剂等方法来控制静电问题。
气相法聚乙烯流化床静电产生原因分析
气相法聚乙烯流化床静电产生原因分析摘要：静电是气相法聚乙烯流化床运行中出现结块的重要原因，是危害气相法聚乙烯流化床长期稳定运行的重要因素。
本文介绍了几种聚合反应器流化床静电波动变化的情形，根据文献调研对静电波动变化的可能原因进行分析，并提出建议处理措施。
关键词：聚乙烯静电流化床杂质前言：静电是气相法流化床聚乙烯装置中普遍存在的问题。
聚乙烯颗粒之间的摩擦是产生静电的主要原因。
静电还可以由进料或流化气体带入流化床，这一方面改变了流化床内的流体流动状态，导致颗粒团聚，形成死区及沟流等，另一方面还可能会使得含有催化剂的聚乙烯细粉粘壁、熔融，进而形成片状物，严重时甚至导致停车[1,2]。
气固流化床反应器中因静电导致的粘壁结块等事故时有发生，静电已成为长期困扰聚烯烃流化床反应器安全稳定运行的重大隐患[3]。
1. 问题及原因分析1.1问题静电是气相法聚乙烯流化床的关键控制指标，静电波动意味着反应器内聚合反应条件变差。
静电的存在会改变树脂颗粒的流动轨迹，随着静电荷的增长，催化剂或者还有活性的树脂颗粒会在静电富集区域聚集并继续进行聚合反应，由于失去流化无法撤热就会在相应区域形成热点，最终在相应位置形成结片或者结块。
在开车期间容易出现静电波动幅度大，聚合反应难以发生的情况；正常运行期间也会出现静电波动，分布板温度波动，产生结块影响长周期运行的情况。
因此探究静电产生的原因，针对性的提出解决措施，对聚乙烯装置长周期稳定运行和停车后的顺利开车具有重要意义。
1.2原因分析:根据文献调研[4,5]得知流化床内静电的积累通常认为是由于聚合物颗粒的摩擦生电，这种摩擦生电可能发生在颗粒之间、颗粒壁面之间和颗粒气体之间。
颗粒间的相互作用是静电产生的主要原因，因为颗粒间的接触机会远大于颗粒与壁面间的碰撞摩擦。
接触面上的电荷等量符号相反而电荷数量与符号则取决于颗粒尺寸分布、相对湿度表面粗糙度等因素。
在流化床中有两种静电即对称静电和均匀静电。
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化企业静电事故产生 的损失高达百万元 以上ｌ 。 Ｊ ］
流化床 静 电一 直 是 个 严 重 的 问题 。早 在 １ ４ ９０
见， 流化 床 中粉 末带 电是 一个 非 常复杂 的 过程 。
若 静 电 波 动较 大 ， 应 器 内聚合 物 与催 化剂 颗 反 粒 易被 吸附 到反 应 器 器 壁 上 ， 有催 化 剂 的 细粉 在 含
对 颗粒 分别 带上 等量 、 号相 反 的电荷 ； 匀静 电则 符 均
反应 器 静 电控 制 剂来 消 除静 电 。
的问 胚 ， 分析 了该 反应 器 （ 相 流 化床 ） 电产 生 的 气 静 原 因 ， 出 了预 防反应 器 静电 产生 的措施 ｃ 。 提 ７ ］
赵 明昌针 对 Ｕｎｐ ｌ 应 器 因 静 电 导 致 结 片甚 ｉｏ 反
１ 流化床 的静 电 形成 机理
流 化 床 中 的静 电是 由 于接 触摩 擦 产 生 的 ， 要 主
流 化 态［ 。放 电现象 产生 静 电干扰 ， 响仪 器操 作 ， 影 操作 人员 发生 电击 ， 至 出现 火 灾和爆 炸 ， 甚 严重 影 响 生 产顺利 进 行 。 流 化床 中存 在严 重 的静 电问题 ， 对 静 电 机 理 但
流化 床 中 的 静 电现 象 早 有报 道 ， 至今 对 静 电 但 产 生 机理仍 未 能得 到很 好 的解释 国外研 究 机构 对
静 电现 象早 已被 人 们 发 现 ， 多 物 体 都 会 因摩 许
擦 而带 静 电 ， 静 电 问题 及 危 害 越 来 越 引起 人们 的 且
和 设 备 尺 寸 决 定 了 流 化 床 中 主 要 存 在 的 静 电 类
型 。流化 过程 中 ， 粒 间接触 、 颗 颗粒 与器 壁接触 不
年 就有 专家 报道 了流 化 床 中的静 电影 响 ， 那 时静 从 电就被认 为 在流 化床 中起 着一 定作 用 。流 化床 静 电
带 来 的问题 主要 有 颗 粒 吸 附 于器 壁 、 粒 间 发生 聚 颗
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接触， 聚合热 无 法释 放 出 ， 致反 应器器 壁 上的颗 粒 导
重 视 。在纺 织 、 工 、 油 、 料等 行业 中 ， 化 炼 塑 因静 电积 累造成 吸尘 、 电击 ， 至产 生火 花后 导致 爆 炸等 恶性 甚 事 故 ， 而 造成 了重 大损 失 和灾难 。据 估计 ， 国石 从 我
是 一直 同时 存在 的 ， 由于存 在 颗粒 密度梯 度 ， 如 在流 化 床 的较 低 部 位 ， 往 是 颗 粒 与 器 壁 间 的 接触 ［ 。 往 ６ ］
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第 ２ 第 ２期 ７卷
２０ ０ ６年 ４月
化学 Ｊ 、 ．ｉ 技 术 二『 ｊ Ｉ
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓ ｙ ＆ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｏ ｒ ａ ｈ ｍｉ ｎ ｕｔ ｏ ａ ｒ ｎ ｉｅ ｒ ｎ
对此 问题有 许多研究报道 ， 而国内的研究报道则较少 。 关键词 ： 流化床 ； 静电现象 ； 聚合物 ； 催化剂
中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ｑｏ １ １ Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ９ ６ ２ ０ ）２— ０ ６ ３ １ ０ —７０ （０ ６０ ０ ２ —０
有 ２种 接触 方式 ， 即粒 子 与粒 子接触 ， 子 与器壁 接 粒
至暴 聚 的问题 ， 析 了 Ｕｎｐ ｌ 化床反 应 器 静 电形 分 ｉｏ 流 成机 理 ］ 。反 应 器 静 电 主 要 是 由 于 接 触 摩 擦 产 生 的 。最 后提 出 了预 防 消 除 静 电 的方 法 ， 可通 过加 入
此 有许 多研 究 报道 ， 国 内的研 究文 献报 道则 较少 。 而
尚未较好 地 解释 ， 者 在 本 文 中 阐述 了流 化 床 中静 笔
电的形 成机 理 ， 并综 述 了 国 内 外对 流 化 床 静 电问 题
的研 究进 展 。
胜喜 梅等 针对 中原 石 化聚 乙烯 反应器 在生产 过 程 中多次 受到 静 电干扰 ， 响装 置产 量 、 影 物耗 和能耗
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ２ １２ ．
Ａｐ ． ０ ６ ｒ。２ ０
流 化床 静 电 的形 成 机 理 与研 究 进 展
孔 宏 ， 曹发 海 ， 鼎 业 房
（ 东 理 工 大 学 化 工 学 院 ， 海 ２ ０ ３ ） 华 上 ０ ２ ７
摘要 ： 阐述 了流 化 床 中静 电 的 形 成 机 理 ， 述 了 国 内 外 对 流 化 床 静 电 问 题 的 研 究 进 展 。其 中 ， 外 综 国
触 。接 触 面上 的电 荷等量 ， 号相 反 ， 电荷数 量 ］ 符 而 与符 号则取 决于 颗粒 尺寸 分布 、 相对 湿度 、 表面粗 糙
度 等 因素 。在流化 床 中有 ２种 静 电 ， 即对 称 静 电和 均 匀静 电 。其 中 ， 对称 静 电是 由颗粒 间摩 擦 产生 ， 一
布 板 上 。这 样 容易 堵 塞 反 应 器 分 布板 或 出料 系 统 ，
从 而影 响反 应床 层 的流 化 状 态 ， 应 器 甚 至被 迫 停 反
车 进行 人工 清 理＿ 。 ７ ］ ２ 流化 床静 电 的研 究进 展
质 传热 ¨ 。静 电内 聚 将 导致 颗 粒 结 块 ， 坏 合 理 的 ２ ］ 破
合 、 电现 象 。其 中， 粒 吸 附于 器 壁 是 主要 问题 ， 放 颗 因为带 电颗 粒能 覆盖 容 器壁 ， 需要 不断 清 除 ， 同时也
会 影 响观察 端 口、 测器 、 监 容器 内层 器壁 和 内部 的传
熔 融形 成片 状物 ， 片状 物尺 寸逐 渐增加 ， 终落 到分 最