Fluidyzacja- celem jest zapoznanie się ze zjawiskiem fluidyzacji oraz wyznaczenie minimalnej i maksymalnej predkosci fluidyzacji.
Fluidyzacja- specjalna metoda zetkniecia się fazy stalej z faza plynna. Polega na zawieszeniu ciala stałego w plynacym do góry strumieniu plynu.
Minimalna prędkość fluidyzacji- taka predkosc w której sila tarcia skierowana ku gorze staje się wystarczajaca dla unoszenia czastek i ekspansji zloza. Poszczegolne czastki nie stykają się ze sobą już besposrednio a mogą poruszać się w zlozu.
Optymalne ciśnienie i prędkość fluidyzacji.
Rodzaje fluidyzacji:
* jednorodna- ruch cząsteczek w płynnej fazie układu fluidalnego jest chaotyczny, tak ze wszystkie czastki rozlozone sa równomiernie
* niejednorodna- czastki skupiają się w agregaty, a gaz w postaci dużych pęcherzy porusza się ku gorze miedzy zagęszczonymi partiami zloza. Na powierzchni pęcherz gazowy peka a pojedyncze czaseczki sa wyrzucane ku gorze. (charakterystyczne: nierównomierne rozlozenie fazy stalej w zlozu, zmiany porowatości, roznice cisnien):
-pęcherzykowata
-tłokowa
-kanalikowa
-fontannowa
Wyznaczanie prędkości przepływu płynu za pomocą rurki spiętrzającej Pitota:
Prawo Bernoullego: w czasie przepływu cieczy , suma ciśnienia statycznego i dynamincznego jest stala wzdłuż każdej linii przepływu.
v=˨(2pd/gęstość) pd –cienienie dynamiczne
Rurka spiętrzająca Pitota- szytywna rurka zagieta pod kątem prostym (sonda), umieszczona w osi przewodu przeciwnie do kierunku przepływu, polaczona z manometrem różnicowym giętkim przewodem. Manometr roznicowy wskazuje roznice mierzonych cisnien, czyli ciśnienie dynamiczne.
Zastosowanie fluidyzacji jest bardzo duże i ciągle zwiększa się w procesach katalitycznych (jak np. krakowanie, synteza benzyny) i niekatalitycznych (spalanie węgla, wytwarzanie węgli aktywnych, zgazowanie węgla itp.). Zjawisko to jest także praktycznie stosowane w procesach fizycznych, np. 100 podczas mieszania, transportu materiałów rozdrobnionych, ochładzania czy podgrzewania, adsorpcji i suszenia.
Etapy fluidyzacji:
a. w początkowym okresie, gdy złoże jest nieruchome i ma stałą porowatość, ze wzrostem prędkości gazu rosną jedynie opory przepływu przez to złoże, struktura bez zmian.
b. gdy prędkość gazu osiągnie pewną wartość krytyczną, przy której spadek ciśnienia odpowiada parciu hydrostatycznemu słupa złoża, ziarna przestają się stykać i złoże jako całość zaczyna się rozszerzać
c. przy dalszym wzroście predkosci spadek ciesnienia prawie nie ulega zmianie, natomiast nastepuje dalsza ekspansja złoża. Gdy czynnikiem fluidyzującym jest gaz powstają pęcherze wzrastające w czasie ich przepływu przez warstwę
d.przy dużych prędkościach orzepływu przez złoże zanika powierzchnia swobodna i cząstki sa w sposób ciągły unoszone z naczynia orzez strumień czynnika fluidyzującego, opory przepływu zaczynają wzrastać.
Porowatość materiału – właściwość ciał stałych określająca wielkość pustych przestrzeni wewnątrz materiału. Puste przestrzenie są obszarami, w których nie ma materiału stałego, ewentualnie tylko płyn – najczęściej woda lub powietrze. Porowatość określa się liczbowo jako stosunek sumarycznej objętości tych pustych przestrzeni Vi (porów) do objętości całego ciała V.
Ɛ = (Vn,s - Vs)/Vn,s
Vn,s- objętość nasypowa materiału z podziałki cylindru, Vs-objętość materiału