O que é um leito fluidizado?
Um leito fluidizado é uma mistura de partículas sólidas juntamente com gás, fluido ou ar que geralmente é liberado por baixo. A mistura geralmente se comporta como um fluido sob a pressão de qualquer meio adicionado durante o processo. Normalmente fluindo como um fluido com gravidade, a substância em suspensão também pode ser movida com bombas de líquido. As usinas de carvão costumam usar esse material fluidizado para transferência eficiente de calor e controle de poluição, e o processo às vezes é usado para revestir objetos na fabricação e processamento de alimentos. O reator de leito fluidizado foi desenvolvido pela primeira vez na década de 1920 e utilizado para fins industriais na década de 1960.
O fluido pode passar sobre partículas sólidas e gás liberado por baixo em um leito fluidizado. Ar e líquidos também podem ser expelidos por baixo de um recipiente de contenção. No fundo, há tipicamente uma placa distribuidora, que possui uma série de orifícios dos quais o fluido flui para suspender a mistura. O ponto mínimo de fluidização é a velocidade na qual a massa de partículas sólidas pode ser suspensa.
A velocidade depende da pressão desejada na substância em suspensão, bem como do tamanho das partículas. Existem quatro grupos gerais baseados em tamanho, desenvolvidos na década de 1970, chamados de agrupamento Geldart. Um leito fluidizado circulante normalmente adiciona muita energia ao fluido, o que ajuda a suspender partículas relativamente grandes. Os grãos podem ser separados de acordo com o tamanho. Outras variações incluem um leito estacionário, que geralmente possui um fluxo constante de fluido; e leitos fluidizados vibratórios para manipulação mecânica de partículas.
Os sistemas de leito fluidizado são frequentemente usados em usinas de carvão. A mistura de carvão e gás permite a combustão em temperaturas inferiores às que normalmente resultam na liberação de óxido de nitrogênio. Os poluentes de enxofre também podem ser capturados, e esse sistema também permite que o carvão queime com mais eficiência. Também é possível queimar lixo municipal dessa maneira, porque o sistema geralmente é eficiente na queima e retenção de poluentes.
Dependendo do design, um leito fluidizado pode ser usado para revestimento de metais em pó. Uma mistura de pó e ar fervente pode ser espalhada sobre um metal mergulhado em uma câmara. Alimentos como legumes fatiados são frequentemente congelados quando colocados em uma mistura criogênica antes de serem embalados e enviados. O processo de congelamento pode ser acelerado devido ao contato entre os pedaços de alimentos suspensos e o ar ou composto congelado na câmara.