التمييع ( التميع ) Fluidization

التمييع (أو التميع) هي عملية مشابهة للتسييل حيث يتم تحويل المادة الحبيبية من حالة صلبة إلى حالة تشبه المائع. و تحدث هذه العملية عندما ينتقل المائع (سائل أو غاز) عبر المادة الحبيبية.
عندما يتم إدخال غاز متدفق أسفل طبقة من الجزيئات الصلبة ، فإنه يتحرك صعودًا خلال الطبقة عبر المسامات الفارغة بين الجزيئات. و عند السرعات المنخفضة للغاز ، يكون السحب الديناميكي الهوائي لكل جسيم منخفضًا أيضًا ، وبالتالي تبقى الطبقة في حالة ثابتة. و بزيادة السرعة ، تبدأ قوى السحب الديناميكية الهوائية في مواجهة قوى الجاذبية ، مما يؤدي إلى زيادة حجم الطبقة مع تحرك الجزيئات بعيدًا عن بعضها البعض. و بزيادة السرعة ، ستصل إلى قيمة حرجة تساوي فيها قوى السحب التصاعدي قوى الجاذبية الهابطة تمامًا ، مما يتسبب في تعليق الجزيئات داخل المائع. عند هذه القيمة الحرجة ، يُقال إن الطبقة أصبحت مميعة وسيظهر سلوكًا مائعًا. و من خلال زيادة سرعة الغاز ، ستستمر الكثافة الظاهرية للطبقة في الانخفاض ، وسيصبح تمييعها أكثر عنفًا ، إلى أن تصبح الجسيمات كل البعد عن طبقة و بالتالي يتم “نقلها” إلى الأعلى عن طريق تدفق الغاز.
و تستخدم تقنية التمييع في بعض العمليات الصناعية بحيث يتم التعامل مع الدقائق الصلبة المعلقة في سيل من الغاز و كأنها في الحالة السائلة . في هذه العملية يتم تحويل الدقائق من الحالة شبه الصلبة إلى الحالة شبه السائلة و تحدث هذه العملية عندما يمرر سائل أو غاز خلال المادة الحبيبية ( الدقائق ) و عند سرعة معينة يتم التعامل مع الحبيبات او الدقائق و كأنها مواد معلقة في هذا السيل حيث كل دقيقة تفقد صلتها بالدقائق المحيطة بها و بالتالي تتحرك الدقائق و كأنها سائل .و عملية التمييع عملية مفيدة لنقل المساحيق مثل مسحوق الفحم و غيره . تستخدم طبقات التمييع و التي بها تكون الدقائق الصلبة معلقة في سيل رأسي في الصناعات الكيميائية و خصوصا في التفاعلات المحفزة حيث يكون سطح المادة الحافزة كبير .
بعض تطبيقات عملية التعييم
تستخدم معظم تطبيقات المميعة واحدة أو أكثر من ثلاث خصائص مهمة للطبقات المميعة:
– يمكن نقل المواد الصلبة المميعة بسهولة بين المفاعلات.
– الاختلاط المكثف داخل طبقة المميعة يعني أن درجة حرارته موحدة و بالتالي هناك انتقال ممتاز للحرارة بين الطبقة المميعة والمبادلات الحرارية المغمورة في الطبقة.
و في العشرينات من القرن الماضي ، تم تطوير عملية وينكلر Winkler لتغويز الفحم إلى طبقة مميعة ، باستخدام الأكسجين و لكن هذه الطريقة لم تكن ناجحة من الناحية التجارية .
و أول تنفيذ تجاري واسع النطاق كان في أوائل الأربعينيات من القرن الماضي ، كان عملية تقطير الهدّام تحفيزي للسائل (FCC) و التي حولت البترول الثقيل إلى بنزين. و بحلول الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت تكنولوجيا الطبقة المميعة تُطبق على العمليات المعدنية والمعدنية مثل التجفيف ، التكليس ، وتحميص الكبريتيد. و في الستينيات من القرن الماضي ، قللت العديد من عمليات الطبقة المميعة بشكل كبير تكلفة بعض المونومرات المهمة. من الأمثلة على ذلك عملية سوهيو للأكريلونيتريل وعملية أوكسيكلورين لكلوريد الفينيل ، فهذه التفاعلات الكيميائية طاردة للحرارة وتضمن عملية التسييل درجة حرارة موحدة و تقلل من التفاعلات الجانبية غير المرغوب فيها ونقل الحرارة بكفاءة إلى أنابيب التبريد ، مما يضمن إنتاجية عالية.
و في أواخر سبعينيات القرن العشرين ، أدت عملية الطبقة المميعة لتخليق البولي إيثيلين إلى انخفاض كبير في تكلفة هذا البوليمر المهم ، مما جعل استخدامه اقتصاديًا في العديد من التطبيقات الجديدة. و يتم استخدام عملية مماثلة لتوليف مادة البولي بروبيلين.في الوقت الحالي .