Um torrador de leito fluidizado usa o fluxo de ar para fluidificar parcial ou completamente os grãos – levantando-os na corrente de ar para que flutuem e sejam capazes de se comportar como um líquido. Os grãos circulam livremente no ar e assim assam uniformemente, sem a necessidade de pás móveis ou tambor giratório.
Um leito fluidizado é feito de partículas sólidas (neste caso, grãos) suspensas num fluxo ascendente de fluido (neste caso, gases de torrefação). O fluxo ascendente de ar cria arrastar (atrito) contra os grãos, que aumenta com a velocidade do fluxo de ar. Quando o fluxo de ar é alto o suficiente para que a força de arrasto se torne igual ao peso dos grãos, todo o leito fica fluidizado (RG Holdich 2002).
Estritamente falando, a maioria dos torradores modernos de “leito fluidizado” são, na verdade, leitos de jorro, em que apenas parte do leito é fluidizado, porque os grãos de café são difíceis de fluidificar e um leito de jorro promove uma melhor mistura dos grãos (Schwartzberg 2002). O jorro também requer menos gás do que a fluidização total do leito e transfere calor para os grãos de forma mais eficiente (Eggers e Pietsch 2001).
Projetos de leito fluidizado e leito de jorro
O diagrama acima mostra como funcionam os torrefadores de leito fluidizado e de leito de jorro. Num leito fluidizado (a), a fricção do ar que passa pelos grãos cria uma força de arrasto ascendente. Quando esta força é igual à força descendente do peso dos grãos, o leito torna-se fluidizado. No leito de jorro (b), apenas a parte do leito ao redor do bico é totalmente fluidizada, formando uma 'fonte'. Velocidades de ar mais altas podem fluidificar mais o leito, mas correm o risco de soprar alguns grãos para fora da câmara, especialmente no final da torra, quando os grãos se tornam menos densos (c). Para superar isso, muitos torradores apresentam um design assimétrico (d) que direciona o fluxo dos grãos de volta para a câmara de torra.
História
As pessoas têm aplicado os princípios da fluidização desde os tempos antigos,