Un lit fluidisé est un mélange de particules solides et de gaz, de fluide ou d’air qui est souvent libéré par le dessous. Le mélange se comporte généralement comme un fluide sous la pression du milieu ajouté au cours du processus. S’écoulant généralement sous forme de fluide par gravité, la substance en suspension peut également être déplacée avec des pompes à liquide. Les centrales électriques au charbon utilisent souvent un tel matériau fluidisé pour un transfert de chaleur efficace et un contrôle de la pollution, et le processus est parfois utilisé pour revêtir des objets dans la fabrication et la transformation des aliments. Le réacteur à lit fluidisé a été développé pour la première fois dans les années 1920 et utilisé à des fins industrielles dans les années 1960.
Le fluide peut être passé sur des particules solides et du gaz libéré par le bas dans un lit fluidisé. L’air et les liquides peuvent également être expulsés du dessous d’un récipient de confinement. Sur le fond se trouve généralement une plaque de distribution, qui a une série de trous à partir desquels le fluide s’écoule pour suspendre le mélange. Le point de fluidisation minimum est la vitesse à laquelle la masse de particules solides peut être suspendue.
La vitesse dépend de la pression souhaitée sur la substance en suspension ainsi que de la taille des particules. Il existe quatre groupes généraux basés sur la taille, développés dans les années 1970, appelés regroupement de Geldart. Un lit fluidisé circulant ajoute généralement beaucoup d’énergie au fluide, ce qui aide à suspendre des particules relativement grosses. Les grains peuvent ensuite être séparés selon leur taille. D’autres variantes comprennent un lit fixe, qui a généralement un débit constant de fluide ; et des lits fluidisés vibratoires pour la manipulation mécanique des particules.
Les systèmes à lit fluidisé sont souvent utilisés dans les centrales électriques au charbon. Le mélange de charbon et de gaz permet une combustion à des températures inférieures à ce qui entraîne généralement la libération d’oxyde d’azote. Les polluants soufrés peuvent également être capturés, et un tel système permet également au charbon de brûler plus efficacement. Il est également possible de brûler les déchets municipaux de cette façon, car le système est généralement efficace pour brûler et retenir les polluants.
Selon la conception, un lit fluidisé peut être utilisé pour le revêtement en poudre des métaux. Un mélange de poudre bouillante et d’air peut être étalé sur un métal plongé dans une chambre. Les aliments tels que les légumes tranchés sont souvent congelés lorsqu’ils sont placés dans un mélange cryogénique avant d’être emballés et expédiés. Le processus de congélation peut être accéléré en raison du contact entre les morceaux d’aliments en suspension et l’air ou le composé congelé dans la chambre.