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错流移动床由于压降低、固体颗粒连续排出等优点在化工、能源、环境等领域得到广泛应用。在错流移动床中，气体横向流经床层的同时，床层中的固体颗粒靠自身重力作用向下移动，由于气-固间相互作用，错流移动床表现出不同于一般固定床的特征，因此研究错流移动床中气固相互作用的规律对移动床技术的开发具有重要意义。本文在多种规格尺寸的矩形移动床装置中对空腔、贴壁、压降以及颗粒下移速度分布等现象进行了研究，并考察了内构件对移动床操作的影响。
本文的主要工作如下：
当错流气速足够大时，将使颗粒层与上流面脱离形成“空腔”，本文考察了空腔初始生成的错流气速及压降与多个因素的关系。空腔随着错流气速的增大而增大，但相同错流气速下移动床内只能形成一定大小的空腔，其发展存在“生成-长大-塌落-流化”的动态循环过程，单循环周期为数分钟。文中提出了空腔最大尺寸的概念，并对空腔进行定量描述。
错流气速的增加也增大了下流面对颗粒的摩擦力，当这一摩擦力变得足够大、将使部分颗粒不再下移，即发生了“贴壁”。贴壁的发生与颗粒性质及壁面材料有关，堆积密度大、与壁面摩擦角小的颗粒较难发生贴壁；在相同颗粒与相同壁面材料条件下，不同宽度的移动床贴壁临界气速基本相同。颗粒层的贴壁厚度随错流气速的增加而增加，颗粒下移速度对贴壁几乎没有影响。
移动床压降几乎不受颗粒下移速度的影响，表明移动床空隙率是恒定的。文中比较了颗粒在自然堆积(固定床)、密堆积(固定床)和移动床三种状态的压降，相同错流气速下颗粒密堆积状态压降最大，移动床压降最小，但仅稍小于颗粒自然堆积状态的固定床。随着错流气速的增加移动床的压降随时间出现三种特征行为：稳定、微波脉动和大幅波动。当移动床内未出现空腔前，其压降可用欧根公式计算；空腔的出现会使移动床压降降低，随着错流气速的增加，移动床压降与固定床差别逐渐增大，在考虑了空腔的影响后建立了移动床压降模型。
本文还考察了两种类型内构件对移动床颗粒下移速度分布、空腔、贴壁等现象的影响，一类是锥形或倒锥形的整流子，另一类是中间多孔隔板。整流子可以影响其上颗粒层的流动，向气体进口面侧偏置整流子可能使颗粒层在某一错流气速下以均匀的速度下移；设置整流子能推迟空腔的发生并减小空腔尺寸，却降低了贴壁临界气速及压降。设置于床层中的中间多孔隔板也会影响空腔和贴壁，使空腔的发生推迟并减小空腔尺寸，同时提高了贴壁发生的临界气速及压降，并将贴壁限制在近下流面的流道内。
在散料力学分析的基础上，分别建立了空腔尺寸模型、贴壁厚度模型，可用以描述其形成及发展，并可定量计算空腔尺寸和贴壁厚度；对于设置内构件的移动床本文提出了假设由于内构件的作用，颗粒层沿轴向被分成两个流道的虚拟流道模型。上述模型计算的空腔和贴壁初始气速及压降、空腔尺寸、贴壁厚度与实验值基本相吻合。
以国内某炼油厂的80万吨/年的连续重整装置工艺参数为基础，提出了离心式径向移动床反应器的设计方案和在原有向心式径向移动床反应器中设置中间多孔隔板修正设计方案。离心式径向移动床反应器设计方案压降更小，气体分布更均匀，而且更有效地避免了贴壁并减小空腔尺寸。在原装置中设置中间多孔隔板方案可大幅提高反应器操作气速的上限，且几乎避免了空腔的发生。