Mis on keevkiht?
A keevkiht on protsess, mis hõlmab tahkete osakeste suspendeerimist vedelikutaolises olekus, tavaliselt puhudes õhku või gaasi läbi mahuti põhja. See loob osakeste kihi, mis on pidevas liikumises ja millel on nii vedeliku kui ka gaasi omadused. Keevkihte kasutatakse tavaliselt sellistes tööstusprotsessides nagu keemiatootmine, nafta rafineerimine ja elektritootmine.
Fluidisatsiooni mõiste avastas esmakordselt 1930. aastatel Briti insener Lewis Fry Richardson, kes märkas, et liiv käitub tuulega puhudes vedelikuna. 1940. aastatel töötas Saksa teadlane Fritz Winkler välja esimese keevkihtreaktori sünteetilise bensiini tootmiseks.
Keevkihtidel on tavapäraste fikseeritud kihiga reaktorite ees palju eeliseid, sealhulgas parem soojus- ja massiülekanne, suurenenud reaktsioonikiirus ning parem temperatuuri ja rõhu kontroll. Osakeste vedelikulaadne käitumine vähendab ka kuumade punktide või surnud tsoonide tekkimise ohtu, mis võib põhjustada ebaefektiivseid või mittetäielikke reaktsioone.
Keevkihi põhikonstruktsioon koosneb mahutist või anumast, mis on täidetud tahke materjaliga, tavaliselt granuleeritud ainega, nagu liiv, lubjakivi või katalüsaatoriosakesed. Seejärel juhitakse mahuti põhjast õhku või gaasi, luues vedeliku voolu, mis tõstab ja peatab osakesed õhus.
Kui vedelik voolab läbi kihi, põhjustab see osakeste liikumist ja üksteisega kokkupõrget, luues dünaamilise segamise ja segunemise efekti. See liikumine paljastab osakesed ka suuremale pinnale, võimaldades tõhusamat soojus- ja massiülekannet osakeste ja ümbritseva vedeliku vahel.
Keevkihtide üks peamisi eeliseid on nende võime kontrollida reaktsiooni temperatuuri. Vedeliku voolukiirust ja temperatuuri reguleerides saavad operaatorid hoida kogu kihis ühtlast temperatuuri, vältides kuumaid kohti ja tagades reaktsiooni optimaalse kiiruse.
Keevkihte kasutatakse tavaliselt kemikaalide, näiteks ammoniaagi, metanooli ja muude naftakeemiatoodete tootmisel. Neid kasutatakse ka toiduainete ja ravimite töötlemisel, samuti reovee ja muu tööstusliku heitvee puhastamisel.
Elektritootmises kasutatakse keevkihte kivisöe ja muude fossiilkütuste põletamisel. Protsess hõlmab kütuse põletamist lubjakivi keevkihis, mis reageerib põlemisel tekkiva vääveldioksiidiga, moodustades kaltsiumsulfaadi (kipsi). See protsess, mida nimetatakse keevkihtpõletamiseks, vähendab vääveldioksiidi ja muude tavaliste kivisöel töötavate elektrijaamadega seotud saasteainete heitkoguseid.
Kokkuvõtteks võib öelda, et keevkihid on uuenduslik ja mitmekülgne tehnoloogia, millel on palju tööstuslikke rakendusi. Need pakuvad paremat soojus- ja massiülekannet, suuremat reaktsioonikiirust ning paremat temperatuuri ja rõhu kontrolli. Neid kasutatakse paljudes tööstusharudes, sealhulgas keemiatootmises, elektritootmises, toiduainete töötlemises ja reoveepuhastuses.
