DSC27

Występujące w punkcie A maksimum oporów wynika z konieczności pokonania przez płyn dodatkowych sił, wiążących poszczególne ziarna. Odpowiadająca temu punktowi prędkość zwana prędkością krytyczną, uważana jest za minimalną prędkość początku fluidyzacji.

W zależności od rodzaju cząstek, warunków przepływu i kształtu aparatu mogą tworzyć się różne struktury złoża fluidalnego, pokazane na rysunku V. 3.

a)    b)    c)    d)    e)    f)    g)

Rys. V. 3. Struktury złoża: a — złoże nieruchome, b, c - jednorodna, d — pęcherzykowa, e - warstwowa - pulsująca, f - kanalikowa, g - fontannowa

mm

Złoże jednorodne powstaje w przypadku przepływu cieczy lub przy stosunkowa niewielkich prędkościach gazu. W praktyce najczęściej mamy do czynienia ze złożami niejednorodnymi.

Podczas fluidyzacji cząstki ciała stałego są w nieustannym ruchu, następuje ich ciągłe wzajemne mieszanie się i doskonały kontakt z płynem. Te cechy złoża fluidalnego wykorzystywane są w wielu procesach, między innymi w suszeniu, spalaniu, mieszaniu, zamrażaniu; aparaty fluidalne stosowane są również jako reaktory chemiczne i bioreaktory.

Aby mogło dojść do fluidyzacji, należy przekroczyć prędkość krytyczną, odpowiadającą punkowi A na rysunku V. 2. W punkcie tym siła naporu płynu:

S_l = FAPfr    (V.U)

jest równa sile ciężkości złoża:

(VI1

gdzie Hh- jest wysokością złoża w początkowym momencie fluidyzacji, p* jest gęstością płynu, a p_t gęstością ciała stałego. Porównując (V.U) i (V. 12), otrzymamy, że spadek ciśnienia:

(V. 13)

^Pkr =/Ul-^XA ~Po)g-