Un pat fluidizat este creat atunci când o anumită cantitate de particule solide se află sub influența unui flux ascendent de gaz (de obicei aer) sau a unui amestec de gaz și lichid, datorită căruia particulele solide sunt în stare de plutire. Un astfel de sistem heterofazic se comportă ca un lichid.
Principiul separării particulelor într-un pat fluidizat se bazează pe utilizarea unui proces de fluidizare .
Patul fluidizat este un amestec de faze lichide și solide, care are proprietăți similare cu cele ale unui lichid. În special, suprafața superioară a patului fluidizat este relativ orizontală, ceea ce este similar cu comportamentul lichidelor în repaus. Patul fluidizat poate fi considerat ca un amestec neomogen de faze lichide și solide, care poate fi reprezentat ca un pseudo-lichid cu o anumită densitate medie . Particulele cu o densitate mai mare decât densitatea medie a patului fluidizat se vor scufunda, iar particulele cu o densitate mai mică decât densitatea medie a patului fluidizat se vor ridica. Adică, patul fluidizat poate fi considerat ca un lichid pentru care legea lui Arhimede este valabilă .
Deoarece densitatea medie a patului fluidizat se poate modifica (prin modificarea raportului dintre cantitatea de faze gazoase și solide), particulele cu densități diferite în comparație cu densitatea medie a patului fluidizat se vor ridica sau scădea.
Patul fluidizat este utilizat ca mediu dens omogen pentru separarea ( îmbogățire , clasificare) a materiilor prime minerale, precum și pentru a asigura un transfer intens de căldură și masă (de exemplu, într-un cuptor cu pat fluidizat). În instalațiile cu pat fluidizat, de exemplu, se realizează cementarea țaglelor de oțel .
De asemenea, în cuptorul cu pat fluidizat se efectuează prăjirea oxidativă a minereurilor sulfurate , prăjirea prin reducere a concentratelor etc.
Există perspective largi și instalații de funcționare în care patul fluidizat este utilizat ca mediu pentru arderea combustibililor solizi , inclusiv a celor de calitate scăzută, în cuptoarele cazanelor electrice .
În producția de polietilenă de joasă presiune în reactoare, pulberea de polietilenă se află într-un pat fluidizat fluidizat.