fluidizzazione

fluidizzazione

fluidizzazióne [Der. di fluido] [CHF] Termine che indica un particolare comportamento di uno strato di solido granulare attraversato da una corrente fluida ascendente. Per l'analisi del fenomeno è conveniente fare riferimento a un cilindro contenente uno strato (letto) di materiale solido finemente suddiviso, sostenuto da una piastra porosa atta a distribuire, il più omogeneamente possibile, un fluido (liquido o gas) ascendente; la fig. riporta l'andamento della caduta di pressione Δp del fluido nel passaggio attraverso il letto in funzione della velocità v (intesa, quest'ultima, come rapporto tra la portata volumetrica e l'area della sezione del cilindro). Nel tratto OA la perdita di carico aumenta con regolarità al crescere della velocità, mentre le particelle solide rimangono immobili, a stretto contatto l'una con l'altra: è questo il comportamento caratteristico dei letti statici o fissi. In corrispondenza al punto A, la perdita di carico è Δp=L₀(1-ε₀)(ρs-ρf), dove L₀ e ε₀ sono, rispettiv., l'altezza e la porosità del letto, ρs e ρf le densità, rispettiv., del solido e del fluido; fra i punti A e B si ha una zona di transizione: le particelle, pur essendo ormai sostenute dalla corrente fluida e quindi non più soggette al peso proprio, non abbandonano ancora la posizione originale. In corrispondenza del punto B si ha lo stato di f. incipiente, caratterizzato da una velocità del fluido vmf, detta velocità minima di f., tale che per velocità maggiori le particelle solide incominciano a muoversi; il letto si espande e a ogni velocità superiore a vmf si può far corrispondere un certo grado di espansione del letto, caratterizzato dal valore assunto dal rapporto (L-L₀)/L, dove L è l'altezza effettiva del letto e L₀ l'altezza in condizioni statiche; nel tratto BC la perdita di carico resta costante e si parla allora di letto fluidizzato, in quanto le particelle, pur non abbandonando il letto stesso, possono liberamente muoversi secondo le direzioni di flusso indicate, nella fig., dalle frecce. Spec. quando il mezzo fluidizzante è gassoso, il letto fluidizzato assume un aspetto caratteristico, molto simile a quello di un liquido bollente. Per velocità superiori a quella corrispondente al punto C, per effetto della corrente fluida inizia il trasporto delle particelle solide, che così abbandonano il contenitore originario. La f. è utilizzata in numerosi processi chimici e chimico-fisici, quali l'essiccamento, l'adsorbimento, ecc.