流動層（読み）りゅうどうそう（英語表記）fluidized bed

改訂新版　世界大百科事典

流動層 (りゅうどうそう)
fluidized bed

多孔質板あるいは多孔板からなる底をもつ容器に粒径の小さな粒子（約20μm～2mm）を入れ，気体を底板を通して流すと，気体は粒子間の空隙を通して上方に流れる。このとき粒子には気体の速度に対応した上向きの力が作用する。この力が粒子に作用する重力とつりあうと，粒子は流体のように容易に流動できる状態となる。このような現象を流動化という。さらに気体の流速を増していくと，粒子間の空隙を流れる気体の流速はほとんど変わらず，粒子に作用する上向きの力と重力がつりあった状態にとどまり，残りの気体は気泡を形成して流動化した粉粒体層を吹き抜ける。このように流動化した粉粒体層を流動層という。さらに気体の流速をあげていくと粒子は吹きとばされて容器の外へとび出す。流動層内では，粒子は上昇する気泡によって活発な運動を行っているので，層全体の温度をほとんど均一に保つことができ，その制御も容易である。しかし気体は粒子の空隙を均一に流れるのではなく，大部分が気泡となって吹き抜けるので，固体と気体の接触効果は，気泡とそれ以外の粒子層間の物質交換速度によって支配される。

　流動化状態にある粒子は流体のように容器内に連続的に供給したり抜き出したりすることができるので，粉粒体の取扱技術として工業的に広く利用される。その応用例には，乾燥，熱交換，吸着，造粒，コーティングなどの物理的操作のほか，石炭のガス化，フィッシャー=トロプシュ合成，炭化水素の分解改質によるガソリンの製造など化学反応を伴う操作がある。これらは気体によって粉粒体を流動させるもので気固流動層ともいわれる。液体によって流動化させたものを液流動層という。この場合，気泡に相当する粒子の密度の低い部分は形成されず，粒子間の空隙が大きくなって流動化することが多い。
執筆者：古澤 健彦

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

日本大百科全書(ニッポニカ)

流動層
りゅうどうそう
fluidized bed

粒径の小さい粉粒体を容器に入れ、その底部の多孔板のような整流器を経てガスあるいは液体を流すと、流速が小さい間は粒子が静止したいわゆる固定層のままであるが、ある流速以上になると、粒子に加わる流動抵抗と重力とが等しくなって、粉粒体はちょうど沸騰した液体のように容易に流動できる状態になる。この現象が流動化fluidizationであって、この状態の層が流動層であり、流動床(しょう)ともいう。流動層では、容器内の粒子はほぼ均一に混合され、粒子と流体との接触がよく、温度調節が容易で、簡単な装置で多量の粉粒体を連続的に処理し、その一部を抜き出したり、供給したりすることができる。しかし、粒子が流体に伴って持ち去られたり、摩耗したりする欠点がある。

　粉炭からの合成ガス製造に利用されたウィンクラーガス発生炉（1926）が、流動層の工業的応用の始まりであり、ついで軽油を分解してガソリンを製造する流動接触分解（FCC法、1942）に利用された。それ以降、各種の気‐固系反応のほかに、乾燥、吸着、熱交換などの物理操作や粉体の連続供給、粒子の分離装置などに広く利用されている。流体と粒子との短い接触時間を補うために流動層を積み重ねた多段流動層も開発されている。

［大竹伝雄］

[参照項目] | クラッキング | 石炭ガス化

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

化学辞典 第2版

流動層
リュウドウソウ
fluid bed, fluidized bed

流動床ともいう．粒子を充填した容器の下方より気体を送り，そのガス流速をしだいに上げていくと，ある流速(最小流動化速度)で粒子の重力がガスより受ける上向きの抗力と釣り合い，さらにガス流速を増すと，粒子が浮遊した状態で容器内を動きまわるようになる．この状態にある粒子群-気体系を流動層とよぶ．ガス流速を固体粒子の終末速度まで増すと，粒子は気体とともに運び去られる輸送層(空気コンベヤー)となるので，流動層は固定層と輸送層との中間状態にある．このように，粒子がガスによって浮遊した状態では，固体粒子群があたかも流体のように取り扱えるので，粒子の供給，排出がきわめて容易にかつ連続的にできる．また，固体粒子が層内をはげしく運動しているので，熱の伝達もよく，局部加熱のおそれもなく精密な温度調節が可能であり，触媒反応，ばい焼，焼成などの反応装置，また乾燥，造粒装置として広く利用されている．[別用語参照]流動ばい焼炉，気-固相反応器

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

流動層
りゅうどうそう
fluidized bed

円筒状の容器の底部に多孔板のようなガスを均一に分散流動させるものを設置し，その上に粒径の小さい粒子をある程度の厚さに充填して，下部からガスを吹込む。ある程度のガス流速になると充填された粒子は容器中に広がり流動する状態になる。このようになった層を流動層という。粒子として触媒を用いてガスの化学反応を起させたり，単に粒子を充填させてその外側で微小固体の燃焼を起させたり，充填粒子として乾燥させたい粒子を用いたり，その応用範囲はきわめて広い。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

岩石学辞典

流動層

一般には火成岩が固化直前の流動によって形成される層状の部分．この語は花崗岩質岩体の構造を考える際に使用し，周囲の岩石を構成する板状または卓状の鉱物が平面的に配列し構成比率も異なる［Balk : 1937］．このような流状の層の境界は明瞭なことも漸移することもある．fluxion bandingは同じ意味である．

出典　朝倉書店