Fluidizarea
Fluidizarea este o operație unitară prin care un pat solid granular dobândește proprietățile tipice ale fluidelor , obținute datorită trecerii unui fluid ( lichid sau gaz ) prin solidul granular la o viteză adecvată. [1] Un pat granular supus fluidizării se numește pat fluidizat .
Interpretarea fenomenului
Când un flux de gaz sau lichid trece prin patul solid, acesta umple spațiul interparticulelor. Pentru viteze de curgere reduse nu există mișcare a patului solid, deoarece " forța de tracțiune " pe care fluidul o exercită asupra fiecărei particule este mai mică decât forța de greutate a fiecărei particule. La viteze mai mari de curgere gazoasă sau lichidă, se ajunge la o condiție în care forța de tracțiune aerodinamică este capabilă să contracareze forțele gravitaționale, iar pentru o viteză ușor mai mare solidul granular începe să se extindă, iar suprafața superioară a patului își asumă un profil mobil , analog suprafeței libere a unui lichid. În aceste condiții vorbim de un pat fluidizat , care corespunde valorilor tipice ale gradului de vid în jur de 0,4 ÷ 0,45 (în cazul particulelor sferice). [2]
Starea patului fluidizat continuă să fie atinsă prin creșterea în continuare a vitezei, până când viteza fluidului este atât de mare încât trage particulele solide cu el și există un transport pneumatic . Înainte de a ajunge la starea de transport pneumatic, sistemul fluid-solid trece printr-o serie de regimuri de fluidizare diferite, care pot varia în funcție de sistemul luat în considerare, trecând prin care se produce o creștere progresivă a gradului de vid al sistemului.
Aplicații
Prima utilizare la scară industrială a patului fluidizat a avut loc în 1940 cu cracare catalitică în pat fluidizat (sau FCC ), care transformă cele mai grele bucăți de petrol în benzină . Crearea unui proces în pat fluidizat pentru producerea polietilenei datează din 1970 , iar un proces similar este utilizat pentru sinteza polipropilenei . În ambele cazuri patul fluid asigură menținerea temperaturii cât mai uniforme în interiorul reactorului , astfel încât disiparea căldurii de reacție este facilitată.
Patul fluidizat este, de asemenea, utilizat în producția de nanotuburi de carbon [4] .
Notă
- ^(RO) IUPAC Gold Book, "pat fluidizat"
- ^ R. Shankar Subramanian, Flow Through Packed Beds and Fluidized Beds, depus la 7 aprilie 2009 în Arhiva Internet .
- ^ Modelul unui pat fluidizat , pe media.giphy.com .
- ^ International Journal of Chemical Reactor Engineering Arhivat 28 ianuarie 2007 la Internet Archive .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre fluidizare
linkuri externe
- UBC Fluidization Research Center , la chml.ubc.ca. Adus la 3 octombrie 2008 (arhivat din original la 19 septembrie 2008) .
- Western Fluidization Group , pe eng.uwo.ca.
- Laboratorul de fluidizare din Saskatchewan , la engr.usask.ca . Adus la 3 octombrie 2008 (arhivat din original la 9 decembrie 2007) .
