Language
Country/Area
No result found
Fisika tersembunyi dari lapisan terfluidisasi: Bagaimana cara memanfaatkan prinsip daya apung?
Bed terfluidisasi adalah fenomena fisik di mana partikel padat, saat bersentuhan dengan cairan atau gas dalam kondisi tertentu, menunjukkan perilaku seperti cairan. Proses ini biasanya dilakukan dengan memompa cairan bertekanan melalui partikel, dengan media yang dihasilkan memiliki banyak karakteristik cairan konvensional, seperti mengalir bebas di bawah gravitasi atau dapat dipompa menggunakan teknologi fluida. Fenomena ini disebut fluidisasi.
Penerapan bed terfluidisasi mencakup banyak bidang, seperti reaktor kimia, pemisahan padatan, perengkahan katalitik fluida, pembakaran bed terfluidisasi, dan perpindahan panas dan massa.
Bed terfluidisasi menunjukkan sifat-sifat yang membuatnya semakin penting dalam industri modern. Misalnya, dalam akuakultur, teknologi ini telah digunakan untuk memproduksi kerang, menunjukkan keragaman dan potensinya untuk diterapkan.
Sifat fisik dari fluidized bed
Fluidized bed adalah campuran fluida dan padatan yang menunjukkan sifat seperti fluida. Permukaan atas fluidized bed relatif horizontal, mirip dengan perilaku statis air. Hal ini memungkinkan fluidized bed dianggap sebagai campuran heterogen dari fluida dan padatan dengan kepadatan massal tunggal.
Ketika suatu objek memiliki kepadatan lebih tinggi daripada fluidized bed, maka objek tersebut akan tenggelam; sebaliknya, jika kepadatannya lebih rendah daripada fluidized bed, maka objek tersebut akan mengapung. Fenomena ini dapat dijelaskan oleh prinsip Archimedes. Kepadatan fluidized bed dapat disesuaikan dengan mengubah komposisi fluida dan padatan, yang memungkinkan objek dengan kepadatan berbeda untuk tenggelam atau mengapung dengan mengubah rasio fluida atau padatan.
Aplikasi fluidized bed
Teknologi fluidized bed digunakan secara luas untuk meningkatkan kontak yang efisien antara gas dan padatan. Pada fluidized bed, sifat-sifat dasar yang luar biasa menjadikannya bagian yang tak terpisahkan dari proses modern dan rekayasa kimia. Misalnya, dalam industri pengolahan makanan, fluidized bed digunakan untuk mempercepat pembekuan, khususnya dalam pengolahan beberapa makanan beku cepat saji siap saji.
Teknologi fluidized bed tidak hanya meningkatkan efisiensi pengeringan bahan, tetapi juga memungkinkan perlakuan panas yang seragam pada bahan.
Selain itu, fluidized bed juga digunakan untuk mengkatalisis reaksi kimia guna meningkatkan laju reaksi. Selama proses pengeringan, fluidized bed memungkinkan semua permukaan bahan pengering tersuspensi dan terpapar udara, yang selanjutnya meningkatkan efisiensi pengeringan.
Sejarah Fluidized Bed
Sejarah teknologi fluidized bed dimulai pada tahun 1922, ketika Fritz Winkler pertama kali menerapkan teknologi fluidisasi pada reaktor gasifikasi batu bara. Teknologi fluidized bed telah mengalami kemajuan besar dari waktu ke waktu di berbagai industriproses industri.
Pada tahun 1942, unggun terfluidisasi sirkulasi pertama dibangun untuk perengkahan katalitik minyak mineral, dan teknologi fluidisasi diterapkan pada pemrosesan metalurgi pada akhir tahun 1940-an. Pada tahun 1960-an, VAW-Lippewerk Jerman juga meraih keberhasilan dalam pembakaran batu bara unggun terfluidisasi dan kalsinasi aluminium hidroksida.
Jenis-jenis unggun terfluidisasi
Banunan terfluidisasi dapat diklasifikasikan secara kasar menurut perilaku alirannya, termasuk unggun terfluidisasi statis atau granular, unggun terfluidisasi bergelembung, unggun terfluidisasi sirkulasi, dll. Masing-masing jenis unggun terfluidisasi ini memiliki karakteristik operasi yang unik dan cocok untuk persyaratan proses yang berbeda.
Misalnya, unggun terfluidisasi statis cocok untuk aplikasi dengan kecepatan gas rendah, sedangkan unggun terfluidisasi bergelembung beroperasi pada kecepatan gas yang lebih tinggi dan membentuk fase padat dan encer. Lapisan fluida yang bersirkulasi menangguhkan partikel pada kecepatan gas yang lebih tinggi, sehingga menghasilkan potensi pencampuran yang lebih besar.
Desain lapisan fluida
Desain lapisan fluida merupakan proses kompleks yang melibatkan pengendalian kecepatan fluida untuk mencapai keadaan terfluidisasi. Pertimbangan desain meliputi ukuran dan bentuk partikel, serta perbedaan densitas antara fluida dan partikel. Desain yang tepat dapat meningkatkan suspensi partikel dan memaksimalkan daya alir dan area kontak material.
Pengelompokan Geldart merupakan metode umum untuk mendesain lapisan fluida, yang membagi serbuk menjadi empat kelompok menurut ukuran dan densitas partikelnya sehingga dapat didesain untuk karakteristik partikel yang berbeda.
Teknologi lapisan fluida menjadi semakin populer di industri karena tidak hanya meningkatkan efisiensi pemrosesan tetapi juga meningkatkan kualitas produk. Dalam pengembangan industri di masa mendatang, dapatkah lapisan fluida digunakan lebih luas dan menjadi topik hangat yang perlu diperhatikan?
