Fluïdisatie is een kenmerkende eigenschap dat vaste deeltjes in een vloeistofstroom zich kunnen gedragen als vloeistoffen. Fluïdisatie kan worden beschouwd als een speciaal geval van stroming tussen vloeistoffen en vaste stoffen. De weerstand van de vloeistofstroming door de holtes in een bed van vaste stoffen is de resultante van de totale weerstand van alle deeltjes in het bed.
Gefluïdiseerd bed is een proces dat een hoog niveau van contact tussen gas en het vaste poeder kan bevorderen. Gefluïdiseerd bed wordt gebruikt voor verschillende doeleinden in de poederverwerking, zoals katalytische reactoren met gefluïdiseerd bed, scheiding van vaste stoffen, verbranding met gefluïdiseerd bed, coating met gefluïdiseerd bed en drogen met gefluïdiseerd bed. In de levensmiddelenindustrie wordt het wervelbed gebruikt om het vriesproces in de snelvriestunnel te verbeteren. Deze wervelbedtunnel wordt meestal gebruikt voor kleine levensmiddelen zoals erwten, garnalen of gesneden groenten. Tegenwoordig wordt het wervelbeddroogproces algemeen gebruikt in vele industrieën. Het kan de droogefficiëntie verhogen doordat het contactoppervlak van het te drogen materiaal wordt opgehangen en daardoor aan de lucht wordt blootgesteld. Dit wervelbedproces kan ook worden toegepast om te koelen, afhankelijk van de specifieke toepassingen.
Wanneer de vaste deeltjes worden gefluïdiseerd, gedraagt het wervelbed zich anders naarmate de snelheid en de eigenschappen van het gas en de vaste stof variëren. Wij kunnen verschillende fluïdisatie-opstellingen gebruiken die enkele grammen materiaal kunnen verwerken en wij kunnen apparatuur toepassen die tot ongeveer 1-2 kilogram materiaal kan verwerken. Deze opstellingen kunnen worden gebruikt om de volgende variabelen te beoordelen:
Minimum fluïdisatie snelheid
De oppervlakkige gassnelheid waarbij het poederbed net gefluïdiseerd is, wordt de minimale fluïdisatiesnelheid genoemd. Deze toestand van beginnende fluïdisatie kan worden beschreven door de drukval te bepalen in een gas dat door een gepakt bed stroomt.
Minimum borrelsnelheid
Bij een bepaalde gassnelheid wordt uiteindelijk een punt bereikt waarop zich bellen beginnen te vormen en deze snelheid wordt de minimale borrelsnelheid genoemd. Wanneer een luchtbel opstijgt, draagt hij wat vaste stoffen met zich mee.
Ontluchtingstijd
Ontluchting treedt op wanneer het fluïdiserend gas plotseling wordt gestopt. De ontluchtingssnelheid van het bed is vaak een indicatie van de Geldart-deeltjesclassificatie van een materiaal. Snelle ontluchting wijst op Geldart-groep B-materiaal, terwijl langzame ontluchting wijst op Geldart-groep A-materiaal. De ontluchtingstijd kan ook worden gebruikt als ontwerpparameter voor veel poederverwerkingstoepassingen. Ontluchtingstests kunnen worden uitgevoerd bij omgevings- of hoge temperaturen met lucht of inert gas als fluïdum.
Al deze parameters beschrijven het fluïdisatievermogen en de overstroombaarheidseigenschappen van het onderzochte materiaal.
De fluïdisatie-opstelling kan ook worden gebruikt om potentiële slijtage van het materiaal als gevolg van wrijving te bestuderen door middel van het vrijkomen van fijne deeltjes uit het bed of de beoordeling van de intrinsiek aanwezige fijne deeltjes die tijdens de fluïdisatie volledig in de lucht komen.