Co to jest łóżko fluidalne?

Złoże fluidalne jest mieszaniną cząstek stałych wraz z gazem, płynem lub powietrzem, które często uwalniane są od spodu. Mieszanina na ogół zachowuje się jak płyn pod ciśnieniem dowolnego medium dodawanego podczas procesu. Zawieszoną substancję płynącą zwykle jako płyn grawitacyjny można również przenosić za pomocą pomp cieczy. Elektrownie węglowe często wykorzystują taki fluidalny materiał do wydajnego przenoszenia ciepła i kontroli zanieczyszczeń, a proces ten jest czasami wykorzystywany do powlekania przedmiotów w produkcji i przetwórstwie spożywczym. Reaktor ze złożem fluidalnym został po raz pierwszy opracowany w latach dwudziestych XX wieku, a w latach sześćdziesiątych XX wieku został użyty do celów przemysłowych.

Płyn może przepływać przez cząstki stałe i gaz uwalniany od dołu w złożu fluidalnym. Powietrze i płyny mogą być również wypychane spod pojemnika przechowawczego. Na dnie jest zwykle płyta rozdzielacza, która ma szereg otworów, z których wypływa płyn, aby zawiesić mieszaninę. Minimalny punkt fluidyzacji to prędkość, z jaką masa cząstek stałych może być zawieszona.

Prędkość zależy od pożądanego nacisku na zawieszoną substancję, a także od wielkości cząstek. Istnieją cztery ogólne grupy oparte na wielkości, opracowane w latach 70. XX wieku, które nazywa się grupowaniem Geldarta. Krążące złoże fluidalne zwykle dodaje do płynu dużo energii, co pomaga w zawieszeniu stosunkowo dużych cząstek. Ziarna można następnie rozdzielić według wielkości. Inne odmiany obejmują stacjonarne złoże, które zwykle ma stały przepływ płynu; oraz wibracyjne złoża fluidalne do mechanicznej obróbki cząstek.

Systemy złoża fluidalnego są często stosowane w elektrowniach węglowych. Mieszanina węgla i gazu umożliwia spalanie w temperaturach niższych niż zwykle powodujące uwalnianie tlenku azotu. Można również wychwytywać zanieczyszczenia siarką, a taki system umożliwia także wydajniejsze spalanie węgla. Możliwe jest również spalanie odpadów komunalnych w ten sposób, ponieważ system jest ogólnie skuteczny w spalaniu i zatrzymywaniu zanieczyszczeń.

W zależności od projektu można zastosować złoże fluidalne do malowania proszkowego metali. Wrzący proszek i mieszaninę powietrza można rozprowadzić po metalu zanurzonym w komorze. Pokarmy, takie jak pokrojone warzywa, są często zamrażane po umieszczeniu w mieszance kriogenicznej przed zapakowaniem i wysyłką. Proces zamrażania można przyspieszyć ze względu na kontakt między zawieszonymi kawałkami żywności a zamrożonym powietrzem lub związkiem w komorze.