Qu'est-ce qu'un lit fluidisé?

Principe

Les differents états d'un lit fluidisé

A une certaine vitesse de gaz, que nous appellerons vitesse minimale de fluidisation (U _mf), les particules commencent à bouger et se mettent en suspension. Le lit est cependant encore très homogène et aucune bulle n'apparait à cette vitesse.

Lorsque la vitesse du gaz est inferieur à U _mf , les particules restent immobiles au fond du lit.

Si on augmente encore un peu la vitesse d'entrée du gaz, on observe l'apparition de bulles, c'est la vitesse de bullage U . Cette vitesse est très proche de U _mf industriellement, on considère que le bullage commence en même temps que la fluidisation. Cet état de fluidisation, appelé fluidisation bouillonnante, existe sur une large gamme de vitesse, et est l'état pour les petites particules, et le plus utilisé dans l'industrie.

Si la vitesse de gaz augmente encore, les bulle commencent à se déformer, elles sont plus grosses, plus nombreuses, et l'agitation dans le lit est plus violente. On atteint alors l'état de fluidisation turbulente.

Enfin, lorsque la vitesse du gaz dépasse la vitesse terminale de chute des particules, elles sont entrainées dans le courant gazeux, les faisant sortir du lit.

Impact des propriétés physico-chimiques des particules sur le lit

La tailles et la masse volumique des particules ont aussi un effet sur l'hydrodynamique du lit-fluidisé, certaines étant plus difficilement fluidisables. A partir de résultats empiriques, Geldart a proposé un diagramme qui classe les solides selon leur aptitude à la fluidisation.

• catégorie C : les poudres fines et cohésives, qui présentent des difficultés à la fluidisation
• catégorie A : les particules fines à fluidisation relativement facile
• catégorie B : les particules à fluidisation très facile, comme le sable
• catégorie D : les grosses particules dont la fluidisation nécessite une vitesse relativement importante, avec des bulles d’une forme aplatie et irrégulière