Sinh khối sau khi sấy đến độ ẩm nhỏ hơn 12% [57] được cấp vào lò phản ứng nhận nhiệt từ dòng khí nitơ nóng và lớp vật liệu sôi (lớp cát đã được gia nhiệt) phân hủy thành hỗn hợp khí và cốc Lớp vật liệu sôi phân bố nhiệt độ phản ứng trong lò đồng đều, hạn chế hình thành nhiệt độ cực đại tại một số vùng trong thể tích lò Quá trình truyền nhiệt cho hạt sinh khối trong lò phản ứng chủ yếu là dẫn nhiệt từ những hạt cát trong lớp sôi và đối lưu từ dòng khí nitơ nóng [14], nên hiệu quả của quá trình nhiệt phân nhanh thu hồi dầu sinh học phụ thuộc vào vận tốc của khí nitơ trong lò và vị trí cấp nguyên liệu vào lò tầng sôi
Tuy nhiên, thông số động lực học phụ thuộc vào tính chất vật lý của vật liệu sôi, loại sinh khối, cấu tạo ống phun khí và kích cỡ vật liệu sôi Tương ứng với mỗi
mô hình, các thông số khí động lực học sẽ khác nhau và thường được xác định bằng các công thức thực nghiệm đã được Prabir Basu, R Shankar Subramanian tổng hợp [16], [76] Kết quả tính toán này thường được kiểm tra và hiệu chỉnh bằng hệ thống thiết bị thí nghiệm thực tế nên rất tốn thời gian và chi phí Vì vậy, để hạn chế nhược điểm này, người ta thường sử dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất - CFD (Computational Fluid Dynamics) để tính toán khí động lực học trong lò tầng sôi Khi đó việc tính toán trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn, các kết quả nhận được đáng tin cậy hơn Hơn nữa, CFD sẽ giúp hạn chế chi phí đầu tư các thiết bị thí nghiệm cũng như chi phí thực hiện các thí nghiệm thực tế
CFD sử dụng các phương pháp số kết hợp với công nghệ mô phỏng trên máy tính để giải quyết các bài toán liên quan đến các yếu tố động học, động lực học, tương tác giữa các môi trường, tính chất hóa lý của môi chất chuyển động CFD là công cụ hỗ trợ hiệu quả khi sử dụng phương pháp số để tính toán và tối ưu hóa quá trình Trong vài thập kỷ qua, đã có nhiều phần mềm mô phỏng CFD được thương mại hóa Đặc biệt, các phần mềm này luôn coi trọng phát triển mô hình hóa khí động lực học hỗn hợp chất rắn – khí [5]
Dựa trên kết quả nghiên cứu của Armstrong [5] và Herzog [45] phương pháp Euler – Euler và mô hình của Gidaspow [55] được lựa chọn sử dụng cho quá trình mô phỏng khí động lực học trong lò tầng sôi, qua đó xác định được trở lực lớp sôi lớn nhất, vận tốc duy trì lớp sôi và vị trí cấp nguyên liệu vào lò nhiệt phân