fluidizacija

ilustracija
FLUIDIZACIJA - peć za prženje sfaleritnih ruda u fluidiziranom sloju

fluidizacija, tehnološka operacija u kojoj čestice čvrste tvari lebde u uzlaznoj struji fluidizatora (plina ili kapljevine) i tako tvore fluidizirani sloj, koji zbog intenzivna miješanja nalikuje kapljevini koja vrije. Značajke fluidiziranog sloja ovise o značajkama sustava čvrsto–tekuće, o geometriji prostora u kojem se fluidizirani sloj nalazi te o brzini strujanja i načinu raspodjele fluidizatora na ulazu u sloj čvrstih čestica. U sloju koji je fluidiziran kapljevinom čestice se ravnomjerno raspoređuju (partikularna fluidizacija). Povećanje brzine strujanja fluidizatora uzrokuje ravnomjernu ekspanziju sloja, a ako razlika u gustoći prisutnih faza nije prevelika, nema pojava nestabilnosti sloja. Bitno drugačije ponašanje mogu pokazivati slojevi fluidizirani plinom, gdje pri brzini strujanja fluidizatora, bliskoj minimalnoj brzini potrebnoj za fluidizaciju, visina fluidiziranog sloja može varirati, uz pojavu mjehura plina koji prolaskom kroz sloj mijenja svoj oblik i obujam uzrokujući lokalne promjene gustoće (agregativna fluidizacija).

U fluidiziranom sloju mogu se provesti različiti fizikalni postupci i kemijske reakcije, pa se fluidizacija primjenjuje u mnogim industrijskim granama. Pritom fluidizirani sloj može biti stalan (npr. u kontaktnim pećima s fluidiziranim slojem katalizatora) ili se djelomično ili potpuno obnavlja novim čvrstim česticama, odn. odnesenim česticama koje se ponovno vraćaju u sloj (npr. u pećima za nekatalitičke reakcije u fluidiziranom sloju). Kada se sloj obnavlja (kontinuirano hranjeni reaktori s fluidiziranim slojem), srednje trajanje zadržavanja čestica u sloju iznosi od 30 s (vrlo ekspandirani, tzv. Venturijev sloj) do nekoliko sati (reaktori za plinsku redukciju željeznih ruda u visokom i malo ekspandiranom fluidiziranom sloju). Od fizikalnih postupaka moguće je npr. ostvariti vrlo učinkovit prijenos topline (hlađenje, zagrijavanje, sušenje, isparivanje ubrizgane kapljevine), i to u plinom fluidiziranom sloju sa čvrstim česticama dobrih toplinskih svojstava, a zbog njihova vrtložnoga gibanja i velike specifične površine sloja. Vrlo je široka primjena fluidizacije za provedbu postupaka temeljenih na kemijskim reakcijama (npr. katalitičko krekiranje u naftnoj industriji, rasplinjavanje i švelanje ugljena, prženje sulfidnih spojeva radi dobivanja sumpornog dioksida, pečenje vapnenca).

fluidizacija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 24.10.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=19958>.