Kaj je fluidizacija?

Fluidizacija je proces, pri katerem se plin ali tekočina vpihuje navzgor in enakomerno skozi plast trdnih delcev z zadostno silo, da povzroči, da se delci dvignejo in se premikajo po svoji posodi. Delci se dobro pomešajo med seboj in s tekočino ali plinom. Ta mešanica je odličen medij za prenos toplote ali prenos mase iz plina ali tekočine v trdne snovi in ​​obratno. Zato se fluidizirane plasti uporabljajo v različnih industrijskih aplikacijah, vključno s proizvodnjo polimerov, rafiniranjem nafte, zgorevanjem in drugimi procesi, ki vključujejo fizične, kemične in biološke operacije. Večina aplikacij uporablja plin in ne tekočino kot fluidizirajočo snov.

Pretok plina pri fluidizaciji deluje navzgor na plast. Pri zelo nizki hitrosti je ta sila prešibka za premikanje delcev. Ko se hitrost poveča, je dosežena točka, pri kateri je sila navzgor le večja od sile teže navzdol, ki deluje na posteljo. To je začetek fluidizacije.

Delci se začnejo ločevati drug od drugega in vibrirati. Če se hitrost plina še naprej povečuje, se bodo delci razširili dlje narazen in se premikali močneje. Zelo visoke hitrosti bodo poslale delce divje vrtinčenje okoli vsebnika. Tako je fluidizacijo mogoče natančno nastaviti, da zagotovi vrsto pogojev ležišča od gladkih do turbulentnih.

Plinska utekočinjena postelja se dejansko obnaša kot tekočina. Predstavljajte si, da je majhen težek predmet padel v posodo, v kateri je plinsko utekočinjena postelja. Predmet bo potonil na dno posode. Isti predmet, ki je padel na fiksno ali nefluidizirano plast, bo preprosto ležal tam, kjer bo pristal na trdni površini.

Tekočino podobno obnašanje ležišča je pomembno z inženirskega vidika. Zmes plina in trdne snovi se lahko prevaža kot tekočina; na primer, lahko ga cevimo od kraja do kraja. Poleg tega je mogoče gibanje dna opisati in predvideti z uporabo matematičnih enačb iz hidrodinamike, ki preučuje gibanje tekočine.

Nekateri postopki fluidizacije so posebej usmerjeni na trdne delce in jih spremenijo, da dosežejo določen končni izdelek ali namen. Delce je mogoče posušiti, pražiti, sežgati ali drugače fizično, kemično ali biološko spremeniti, medtem ko so fluidizirani. V drugih primerih delci služijo kot katalizator, kar pomeni, da pomagajo pri odvijanju reakcij, vendar jih reakcije ali del končnih produktov dejansko ne spremenijo. Utekočinjeni katalitični postopki se običajno uporabljajo pri predelavi nafte, na primer za proizvodnjo bencina iz nafte.