Agglomerazione in letto fluidizzato
La transizione dal letto fisso a riposo allo strato fluidizzato inizia quando il flusso di gas che lo attraversa eguaglia le forze di peso del letto di particelle. Questa condizione di minima fluidizzazione può essere semplificata come equilibrio tra perdita di pressione e forza peso:
Delta_p = (rho_s - rho_g) * g * H
Qui Delta_p è la perdita di pressione attraverso il letto di particelle, rho_s la densità delle particelle solide, rho_g la densità del gas, g l'accelerazione di gravità e H l'altezza del letto o dello strato. Questa relazione descrive il punto di inizio fisico della fluidizzazione.
Per il dimensionamento pratico dell'agglomerazione in letto fluidizzato, la velocità minima di fluidizzazione è spesso determinata con la correlazione empirica di Wen-&-Yu:
Re_mf = ( (33.7^2 + 0.0408 * Ar)^(1/2) ) - 33.7
Qui Re_mf è il numero di Reynolds alla minima fluidizzazione e Ar è il numero di Archimede del sistema particelle-gas. Da Re_mf si può calcolare la velocità del gas necessaria alla quale si forma uno strato fluidizzato stabile.
Durante l'agglomerazione in letto fluidizzato, un legante viene nebulizzato nello strato di particelle fluidizzato. Le particelle si bagnano, aderiscono tra loro e formano agglomerati. Allo stesso tempo l'essiccazione avviene tramite il flusso di gas. La granulometria, la porosità e la resistenza degli agglomerati possono essere regolate in modo mirato.
- Delta_p è la perdita di pressione attraverso il letto di particelle (Pa)
- rho_s è la densità delle particelle solide (kg/m³)
- rho_g è la densità del gas (kg/m³)
- g è l'accelerazione di gravità (m/s²)
- H è l'altezza del letto di particelle (m)
- Re_mf è il numero di Reynolds alla minima fluidizzazione (–)
- Ar è il numero di Archimede (–)