流化床反应器是指气体在由固体物料或催化剂构成的沸腾床层内进行化学反应的设备。又称“沸腾床反应器”。气体在一定的流速范围内，将堆成一定厚度（床层）的催化剂或物料的固体细粒强烈搅动，使之像沸腾的液体一样并具有液体的一些特性，如对器壁有流体压力的作用、能溢流和具有粘度等，此种操作状况称为“流化床”。

【工作原理】

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流化床反应器指固体颗粒物料在气流（或液流）作用下，在设备内呈悬浮运动状态（即流化状态）。流化状态下的固体颗粒层具有液体的特性，如悬浮的固体颗粒层像水一样能保持一定水平界面并具有静压力和浮力，像水一样具有流动性等，也将这种技术称为气固流态化技术。

气体流经固体颗粒构成的床料层，当气体流速比较低时，固体没有相对运动，气体流经颗粒之间的间隙流过床层，这是的气固接触形式称为固定床。在此基础上进一步提高气体流速，气体对颗粒的曳力(及气体流进颗粒表面的摩擦力)和浮力之和超过了颗粒的重力，颗粒被悬浮起来，颗粒之间不再有作用力，气固体系具备了流体的性质，固体被流化，这时处于初始流态化状态。若进一步提高气体的流速，床层不断膨胀。当更多的气体进入体系，超过初始流态化需要的气体流速的气体，以气泡的形式穿越床层，这就是鼓泡流态化。随着气速的进一步增加，床表面有大量的颗粒被夹带离开床层，床表面的界面不再清晰，此时对应的是湍流床。利用气固接触的鼓泡床或湍流床形式进行气固反应的反应器，称之为流化床反应器。 

【结构形式】

流化床反应器的结构有两种形式：

①有固体物料连续进料和出料装置，用于固相加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。例如催化裂化过程，催化剂在几分钟内即显著失活，须用上述装置不断予以分离后进行再生。

②无固体物料连续进料和出料装置，用于固体颗粒性状在相当长时间（如半年或一年）内，不发生明显变化的反应过程。 

【优缺点】

与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：

① 可以实现固体物料的连续输入和输出；

② 流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；

③ 便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。

由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器来说，流化床又存在很明显的局限性：

① 由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，降低了目标产物的收率；

② 反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；

③ 由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；

④ 床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经验操作。