Lit fluidisé

En physique, dans l'étude de la matière molle, et en génie industriel, un lit fluidisé (ou de lit fluidifié) consiste en un mélange de solides et de fluide, qui permet de donner aux premiers  certaines propriétés des seconds.

Histoire 
L'invention du lit fluidisé est attribuée au chimiste allemand Fritz Winkler, qui l'avait appliqué en 1926 à la combustion de charbon réduit en poudre.

Principe 

Typiquement, on peut réaliser un tel dispositif avec du sable. Le principe est d'injecter sous un lit de sable un gaz ou un liquide sous pression. Ce fluide va « soulever » et disperser les grains de sable. 

On observe des propriétés caractéristiques des fluides : ondes, bulles, viscosité... Ces phénomènes peuvent également déstabiliser le lit fluidifié, et le faire « éclater », projetant alors de la matière solide. 

Des variantes injectent un gaz pulsé ou provoquent la vaporisation du liquide dans le réacteur.

Il peut éventuellement être triphasique (c'est-à-dire gaz-liquide-solide..

Utilisations 

C'est un principe qui a des applications techniques important en industrie et pour l'incinération de boues résiduaires ou d'autres types de déchets : 
 il permet des catalyses hétérogènes plus efficaces, on parle de « réacteur à lit fluidifié », ou FBR (de l'anglais : ) ;
 des combustions plus complètes, on parle de « combustion à lit fluidifié », ou FBC (fluidized bed combustion). Cette propriété est notamment utilisée dans la gazéification ou pyrolyse à lit fluidifié, ou le craquage catalytique en lit fluidisé.
 le transport de poudres (farines)
 l'enrobage de poudres 
 l'épuration d'effluents industriels (ou non) par exemple pour la déphosphatation
 le séchage de graines, de particules, éventuellement en atmosphère contrôlée (par exemple sans oxygène pour éviter l'oxydation)...
 de l'imprégnation 
 la chauffage solaire de gaz dans un four à concentration
Le traitement théorique de tels systèmes est en revanche très complexe. En effet, les phénomènes turbulents et l'extrême dépendance du système aux moindres variations rendent très difficile toute approche non-statistique. On ne peut en général pas prédire son comportement mais seulement le décrire. 

Une meilleure compréhension serait très utile pour mieux maitriser les fluctuations, parfois chaotiques, des lits fluidifiés.
Il a notamment été envisagé de stabiliser magnétiquement le lit fluidisé

Voir aussi 

 Fluidisation

Références

Bibliographie 

 da Costa R.H (1989) Étude du contrôle du biofilm développé dans un lit fluidisé triphasique en épuration carbonée aérobie (Doctoral dissertation, L'Institut National des Sciences Appliquees de Toulouse).
 Étude des transferts radiatifs aux parois dans un lit fluidisé sur enseeiht.fr.
 Centrales à lit fluidisé sous pression Lucien Tua, le  sur techniques-ingenieur.fr.
 Hatzifotiadou, O. (1989). Contribution à l'étude de l'hydrodynamique et du transfert de matière gaz-liquide dans un réacteur à lit fluidisé triphasique (Doctoral dissertation, Toulouse, INSA).
 Lertpocasombut, K. (1991). Épuration carbonée par film biologique mince dans un réacteur à lit fluidisé triphasique 
 Xuereb, C., Laguérie, C., & Baron, T. (1991). Étude du comportement de jets continus horizontaux ou inclinés introduits dans un lit fluidisé par un gaz I: Morphologie des jets. Powder technology, 67(1), 43-56.(Doctoral dissertation, Toulouse, INSA)|résumé.

Liens externes 
 Rapport sur l'aval du cycle nucléaire - Tome II : Les coûts de production de l’électricité - 4. Les technologies modernes du charbon propre sur assemblee-nationale.fr.

Physique statistique
Physique de la matière condensée
Génie chimique

pl:Piec fluidyzacyjny