При его небольшой скорости W порошок неподвижен. С увеличением W высота слоя начинает возрастать (слой расширяется). Когда W достигает критического значения, при котором сила гидравлического сопротивления слоя восходящему потоку становится равной весу твердых частиц, слой приобретает текучесть и переходит в псевдоожиженное состояние.
Если порошок является высокодисперсным, сказывается сила сцепления частиц и наблюдается не равномерное расширение порошка, а образование отдельных агрегатов. Между ними возникают каналы, по которым проходит значительная часть газа. Это агрегативная флуидизация. Так как с увеличением размера частиц гидродинамические силы возрастают, а молекулярные силы ослабевают, можно ожидать, что при некоторой средней степени дисперсности порошка условия для флуидизации будут оптимальными. И действительно, наиболее равномерная и полная флуидизация наблюдается для порошков, радиус которых близок к 20-25 мкм.
Линейная скорость сжижающего агента, при которой порошок переходит в псевдоожиженное состояние, называется скоростью начала псевдоожижения или его первой критической скоростью
При дальнейшем возрастании W слой разрушается и начинается интенсивный вынос порошка из аппарата. Отвечающая данному состоянию слоя скорость потока называется скоростью уноса (свободного витания) частиц или второй критической скоростью псевдоожижения
Псевдоожижение газом - наиболее распространенный способ получения псевдоожиженных систем, хотя существуют и другие способы.
Псевдоожиженный слой применяется очень широко:
• псевдоожижение в проточных системах "газ - твердое тело" часто применяют при нагревании и охлаждении, адсорбции, сушке и т.д.; при этом создаются оптимальные условия взаимодействия фаз;
• многочисленные химические процессы;
• получение гранулированных продуктов.
ПНЕВМОТРАНСПОРТ
Это вид трубопроводного транспорта для перемещения сыпучих материалов под действием газа. Пневмотранспорт широко используется в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности не только для перемещения материалов, но и как составная часть технологических процессов в системах "газ - твердое тело".
Преимущества пневмотранспорта:
• простота;
• высокая производительность и надежность;
• возможность полной автоматизации.
Наиболее распространенный транспортирующий агент - воздух, хотя по технологическим соображениям могут использоваться и другие газы.
Скорость перемещения материала зависит от:
• размеров частиц;
• плотности частиц;
• концентрации твердой фазы;
• плотности, вязкости и скорости газа.
Скорость транспортирования пылевидных материалов низкой концентрации может приближаться к скорости движения газа, при пневмотранспорте в плотном слое скорость не превышает 4-7 м/с.
ГРАНУЛИРОВАНИЕ
Гранулирование (грануляция) - формирование твердых частиц (гранул) определенных размеров и формы с заданными свойствами.
Размер гранул зависит от вида материала, способа его дальнейшей переработки и применения и составляет обычно (в мм):
• для минеральных удобрений - 1-4;
• для термопластов - 2-5;
• для реактопластов - 0,2-1,0;
• для каучуков и резиновых смесей - 15-25;
• для лекарственных препаратов (таблетки) - 3-25.
Формирование гранул размером меньше 1 мм иногда называют микрогранулированием.
По своей природе гранулирование является процессом, обратным флуидизации и распылению. Гранулирование может быть основано на уплотнении порошкообразных материалов с использованием связующих или без них. Оно улучшает условия хранения веществ и транспортировки; позволяет механизировать и автоматизировать процессы последующего использования продуктов; повышает производительность и улучшает условия труда; снижает потери сырья и готовой продукции.
Важнейшими методами гранулирования являются сухое гранулирование, мокрое скатывание и прессование.