流化(又称流态化)是一种使固体颗粒层(床)与通过其间运动的气体或液体相接触,而转变成类似流态状态,从而达到有利于进行颗粒流动、化学反应和热交换等工艺要求。
流化可以由气体和固体颗粒、液体和固体颗粒以及气体与液体和固体颗粒形成,即所谓的气-固流化、液-固流化和气-液-固三相流化。其中以气-固流化在工业中应用最大。对于高炉煤粉喷吹是采用该类工艺。
高炉煤粉喷吹气-固流化的类型又可分为聚式流化和散式流化两大类。
1、聚式流化
聚式流化的特征是体系中存在气泡和聚团,颗粒在气体中分布不均。气-固流化床床层中存在气泡和乳泡,气泡中只有很少的或没有固体颗粒存在,在乳相中颗粒的浓度要比气泡中大很多。气泡在上升过程中也会不断合并增大,致使床层出现较大的不稳定性均属于聚式流化。乳相是固体颗粒与气体混合较为稳定的区域,实际上此区域内的固体颗粒也存在无序的剧烈运动。
2、散式流化
聚式流化的特征是体系中不存在气泡和聚团,颗粒在气体中均匀分散。床层处于散式流化、床内无气泡产生,当床层膨胀时,固体颗粒之间的距离随之增加,虽然固体颗粒和流化介质之间有相互剧烈的搅动作用,但它们在流化介质中的分散程度也相对均匀,处于相对稳定状态。在气-固流态化中,一般颗粒较大或密度较大的固体颗粒很难实现散式流态化。然而对于煤粉这样具有较细粒度、较小密度的颗粒在通过层床的气体量不大时,气-固流化系统也会出现散式流化状态。