流動層とは何ですか？

流動層は、固体粒子と、下から放出されることが多いガス、流体、または空気の混合物です。 混合物は、一般に、プロセス中に加えられた媒体の圧力下で流体のように振る舞います。 通常、重力のある流体として流れ、懸濁物質は液体ポンプでも移動できます。 石炭火力発電所は、効率的な熱伝達と汚染制御のためにこのような流動化された材料を使用することが多く、製造および食品加工で物体をコーティングするためにプロセスが使用されることがあります。 流動層反応器は、1920年代に最初に開発され、1960年代に産業用に使用されました。

流動床では、流体を固体粒子の上から通過させ、ガスを下から放出することができます。 空気と液体は、格納容器の下から押し上げることもできます。 底部には通常、分配板があり、そこから一連の穴があり、そこから液体が流れて混合物を懸濁します。 最小流動化点は、固体粒子の塊が浮遊できる速度です。

速度は、粒子のサイズだけでなく、懸濁物質にかかる所望の圧力にも依存します。 1970年代に開発されたGeldartグループ化と呼ばれる、サイズに基づいた4つの一般的なグループがあります。 循環流動層は通常、流体に大量のエネルギーを追加し、比較的大きな粒子を懸濁するのに役立ちます。 粒子はサイズに応じて分離できます。 他のバリエーションには、通常一定の流体の流れがある固定床が含まれます。 粒子を機械的に操作するための振動流動層。

流動層システムは、石炭火力発電所でよく使用されます。 石炭とガスの混合物は、通常窒素酸化物の放出をもたらす温度より低い温度での燃焼を可能にします。 硫黄汚染物質も同様に捕獲することができ、そのようなシステムは石炭をより効率的に燃焼させることもできます。 このシステムは一般的に汚染物質の燃焼と保持に効率的であるため、この方法で都市ごみを燃やすことも可能です。

設計に応じて、流動床を金属の粉体塗装に使用できます。 沸騰粉末と空気の混合物は、チャンバーに浸した金属の上に広げることができます。 スライスされた野菜などの食品は、包装されて出荷される前に極低温混合物に入れられるとしばしば冷凍されます。 浮遊食品とチャンバー内の凍結空気または化合物との接触により、凍結プロセスを加速できます。