Hva er en fluidisert seng?

Et fluidisert sjikt er en blanding av faste partikler sammen med gass, væske eller luft som ofte frigjøres nedenfra. Blandingen oppfører seg som en væske under trykket av hvilket medium som tilsettes under prosessen. Typisk flytende som en væske med tyngdekraft, kan det suspenderte stoffet også flyttes med væskepumper. Kullkraftverk bruker ofte slikt fluidisert materiale for effektiv varmeoverføring og forurensningskontroll, og prosessen brukes noen ganger for å belegge gjenstander i produksjon og matforedling. Reaktoren med fluidisert seng ble først utviklet på 1920-tallet og brukt til industrielle formål på 1960-tallet.

Væske kan føres over faste partikler og gass frigitt nedenfra i et fluidisert sjikt. Luft og væsker kan også tvinges opp fra under et inneslutningsbeholder. På bunnen er typisk en fordelingsplate, som har en serie med hull som væske strømmer for å suspendere blandingen. Det minimale fluidiseringspunktet er hastigheten der massen av faste partikler kan suspenderes.

Hastigheten er avhengig av ønsket trykk på det suspenderte stoffet samt størrelsen på partiklene. Det er fire generelle grupper basert på størrelse, utviklet på 1970-tallet, som kalles Geldart-gruppering. Et sirkulerende fluidisert sjikt tilfører typisk mye energi til væsken, noe som bidrar til å suspendere relativt store partikler. Kornene kan deretter skilles ut etter størrelse. Andre varianter inkluderer et stasjonært sjikt, som vanligvis har en konstant væskestrøm; og vibrerende fluidiserte senger for mekanisk manipulering av partikler.

Systemer med fluidiserte bed brukes ofte i kullkraftverk. Blandingen av kull og gass muliggjør forbrenning ved lavere temperaturer enn hva som typisk resulterer i frigjøring av nitrogenoksid. Svovelforurensninger kan også fanges opp, og et slikt system gjør det også mulig for kull å forbrenne mer effektivt. Det er også mulig å forbrenne kommunalt avfall på denne måten, fordi systemet generelt er effektivt til å brenne og beholde forurensninger.

Avhengig av design, kan et fluidisert sjikt brukes til pulverlakkering av metaller. En kokende pulver- og luftblanding kan spres over et metall dyppet ned i et kammer. Mat som skiver grønnsaker fryses ofte når de legges i en kryogen blanding før de pakkes og sendes. Fryseprosessen kan akselereres på grunn av kontakten mellom de suspenderte matbitene og den frosne luften eller forbindelsen i kammeret.