Что такое кипящий слой?

Псевдоожиженный слой представляет собой смесь твердых частиц вместе с газом, жидкостью или воздухом, которые часто выделяются снизу. Смесь обычно ведет себя как жидкость под давлением в зависимости от того, какая среда добавляется во время процесса. Обычно текучая среда в виде жидкости под действием силы тяжести, взвешенное вещество также может перемещаться с помощью жидкостных насосов. Угольные электростанции часто используют такой псевдоожиженный материал для эффективной теплопередачи и контроля загрязнения, и этот процесс иногда используется для покрытия объектов в производстве и переработке пищевых продуктов. Реактор с псевдоожиженным слоем был впервые разработан в 1920-х годах и использовался в промышленных целях в 1960-х годах.

Жидкость может проходить через твердые частицы, а газ выделяется снизу в псевдоожиженном слое. Воздух и жидкости могут также вытесняться из-под защитной оболочки. На дне обычно расположена распределительная пластина, которая имеет ряд отверстий, из которых течет жидкость, чтобы суспендировать смесь. Минимальная точка псевдоожижения - это скорость, с которой масса твердых частиц может быть приостановлена.

Скорость зависит от требуемого давления на взвешенное вещество, а также от размера частиц. Существует четыре основных группы, основанные на размерах, разработанные в 1970-х годах, которые называются группировкой Гелдарта. Циркуляционный псевдоожиженный слой обычно добавляет много энергии в жидкость, которая помогает суспендировать относительно крупные частицы. Зерна могут быть отделены в зависимости от размера. Другие варианты включают в себя стационарный слой, который обычно имеет постоянный поток жидкости; вибрационные псевдоожиженные слои для механического манипулирования частицами.

Системы с кипящим слоем часто используются на угольных электростанциях. Смесь угля и газа обеспечивает сгорание при температурах ниже, чем обычно приводит к выделению оксида азота. Также могут быть уловлены серные загрязнители, и такая система также позволяет сжигать уголь более эффективно. Таким же образом можно сжигать бытовые отходы, поскольку система, как правило, эффективна для сжигания и удержания загрязняющих веществ.

В зависимости от конструкции псевдоожиженный слой можно использовать для порошкового покрытия металлов. Кипящую смесь порошка и воздуха можно распределить по металлу, погруженному в камеру. Такие продукты, как нарезанные овощи, часто замораживают, когда помещают в криогенную смесь перед упаковкой и отправкой. Процесс замораживания может быть ускорен из-за контакта между взвешенными кусочками пищи и замороженным воздухом или составом в камере.