유동층 응집화

유동층 응집

정지된 고정층에서 유동층으로의 전이는, 통과하는 가스 유동이 입자층의 중량력과 같아질 때 시작된다. 이 최소 유동화 조건은 압력강하와 중량력의 평형으로 간단히 설명될 수 있다:

Delta_p = (rho_s - rho_g) * g * H

여기서 Delta_p는 입자층 전반의 압력강하, rho_s는 입자 밀도, rho_g는 가스 밀도, g는 중력가속도, H는 베드 또는 층 높이이다. 이 관계는 유동화의 물리적 시작점을 설명한다.

유동층 응집의 실용적 설계를 위해 최소 유동화 속도는 흔히 경험적 Wen-&-Yu 상관식으로 결정된다:

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

여기서 Re_mf는 최소 유동화에서의 레이놀즈수이고, Ar는 입자-가스 계의 아르키메데스수이다. Re_mf로부터 안정적인 유동층이 형성되는 데 필요한 가스 속도를 계산할 수 있다.

유동층 응집 동안 결합제가 유동화된 입자층에 분사된다. 입자들이 젖고 서로 부착하여 응집체를 형성한다. 동시에 가스 유동에 의해 건조가 이루어진다. 응집체의 입자 크기, 공극률, 강도를 목표에 맞게 조절할 수 있다.