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当代化工研究
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行业动态
声场在流化床中的
应用研究进展
*陈其国
韩春
（1.江苏中能硅业科技发展有限公司江苏221004 2.徐州恩华统一医药连锁销售有限公司江苏
221000)
2017.08
插要：将声场引入流化床系统可以有效改善流化床流化质量，可有效地抑制沟流、节涌和降低临界流化速度，具有无需新增内部构件不受颗粒物性限制等优点，本文综述了声场频率和声场强度对流化床流化质量和颗粒料性的影响，并探讨了声场在流化床法制备粒状多品硅领域的应用前景
关键调：声场：流化床：粒状硅；多晶硅
中图分类号：T
文献标识码：A
Application of Acoustic Field in Fluidized Bed
Chen Qiguo', Han Chun?
(1.Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Development Co., Ltd., Jiangsu, 221004
2.Xuzhou Nhwa United Chain Medicine Sales Co., Ltd, Jiangsu,221000)
Abstract:The introdiction ofrhe sound field into thefluidized bed system can effecrtively improve thefuidization quality of particles, which can effectively suppress rhe channels and slugs, reduce the minimarmjflaridized velocity withouf need to add internaf components, and not subject to parricle properties and other advanfages. In this paper, the effects of'rhe sound firequency and rhe sound pressure levef on the fheidization qiuality of particles and particle characferistics are reviewed. The application prospecr of sound jfield in rhe producing of gramalar polysilicon is also discussed.
Key words: aconsticfield: fuidized bed: granalar silicon; polysilicon
1.前言
流化床是气固反应体系的主要反应器之一，广泛应用于化工、燃烧等领域。目前主流的多晶硅生产方法有改良西门子法和流化床法，在改良西门子法的原料三氯氢硅合成和流化床法制备粒状多品硅中，流化床是其核心和关键设备之一，流化床的稳定操作和长周期运行对多品硅制备成本有着重要的影响。
2.声场流化床法基本原理
流态化是指一定粒径的固体颗粒物料在气体或液体流体的作用下，由相对静止状态转化为具有一定液体流体属性的流动状态。流化床技术在化工、石油、冶金等过程工业中有着广泛的应用。流化床反应器与固定床反应不同，在流化床反应器内部固体颗粒悬浮于气体或液体流体中并剧烈运动，大大强化了反应体系的动量、质量和热量传递，提高了反应速度和传热速度，特别适用于化工中强吸热反应和强放热反应。
针对不同的反应体系进行流化床反应器设计的改善、优化和强化反应过程是流化床反应体系研究热点之一，改善流化床反应效果的方法主要可以分为包括气体分布板、内部构件等流化床结构设计、对流化颗粒进行处理以及向流化床内施如加各种外部力场三种。其中，通过施加外部力场来提升流化床内部床层的流化质量是流化床体系研究热点之一，如引入磁场、离心场、振动场、声场等，其中引入声场改善流化床，具有无需改变内部结构、不受颗粒物物性限制、不影响流化床加热方式选型等优点。
声场对流化床的影响参数主要为声波频率和声压强度，万方数据
频率和声压强度对超细颗粒的团聚、气泡形成和破碎产生影响，进而影响最小流化速度、床层颗粒分布、节涌和沟流等流化床的流化床特性。在采用声场改善和强化流化床内颗粒流化的体系中，发生声场的扬声器可以依据实际需要，选择放置在流化床底部或流化床反应器顶部，典型的声场实验装置如下所示：
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图1声场流化床基本结构