流動層焼結

静止した粒子層から流動層への移行は、流過するガス流が粒子層の重力に等しくなった時点で始まる。この最小流動化条件は、圧力損失と重力の平衡によって簡潔に説明できる：

Delta_p = (rho_s - rho_g) * g * H

ここで、Delta_p は粒子層における圧力損失、rho_s は粒子密度、rho_g は気体密度、g は重力加速度、H は層高を表す。この関係式は、流動化の物理的な出発点を表している。

流動層凝集の実用的な設計においては、最小流動化速度は、多くの場合、Wen & Yuの経験則を用いて決定される：

Re_mf = ( (33.7^2 + 0.0408 * Ar)^(1/2) ) - 33.7

ここで、Re_mf は最小流動化時のレイノルズ数、Ar は粒子・気体系のアルキメデス数である。Re_mf から、安定した流動層が形成されるために必要な気体速度を算出することができる。

流動層凝集プロセスでは、流動化された粒子層に結合剤が噴霧される。粒子は互いに濡れ合い、付着して凝集体を形成する。同時に、気流によって乾燥が行われる。凝集体の粒径、多孔率、および強度は、意図的に調整することが可能である。