FLUIDIZACION

FLUIDIZACION

1.- CONCEPTO

Es un proceso de contacto, que ocurre entre un sólido y un fluido (gas o líquido) en el cual el lecho formado por partículas sólidas finamente divididas se levanta y se agita por medio de una corriente ascendente de fluido. Al conjunto de partículas fluidizadas se le denomina también "lecho fluidizado"
Es el proceso mediante el cual una corriente ascendente dealgún fluido, a una velocidad dada, se utiliza para suspender partículas sólidas. Desde un punto de vista macroscópico la fase sólida se comporta como un fluido.


2.- COMPONENTES DE UN REACTOR DE LECHO FLUIDIZADO

Los diferentes partes de un reactor de lecho fluidizado dependen de la aplicación que se les quiera dar, pero algunas componentes son muy comunes.



a) Columna defluidización: consiste en un cilindro por el cual viajará el fluido que suspenderá a las partículas.
b) Sección unificadora: se trata de un cono difusor ubicado en la base del reactor su objetivo es obtener el perfil de velocidad deseado.
c) Distribuidor: es una placa con orificios colocada en la parte superior de la sección unificadora, es uno de los componentes mas importantes ya que de su diseño dependela calidad de la fluidización.
d) Sistema de suministro de fluido: Consiste en un sistema de válvulas encargadas de regular el flujo de fluido. También cuenta con otros instrumentos encargados de medir el flujo y darle las condiciones termodinámicas requeridas.
e) Sistema de medición de presión: es importante conocer la caída de presión que se tiene en el lecho fluidizado.
f) Sistema demedición de temperatura

3.- ETAPAS DE LA FLUIDIZACIÓN

A medida que se incrementa la velocidad del fluido, con lo cual también se aumenta el caudal, se pueden distinguir diferentes etapas en el lecho:
Lecho Fijo: las partículas permiten el paso del fluido sin separarse una de otras, esto hace que la altura del lecho se mantenga constante y por tanto la fracción de vacío en el lecho (porosidad)se mantiene constante. En esta etapa el fluido experimenta la mayor caída de presión del proceso.
Lecho prefluidizado: también es conocido como fluidización incipiente, y se trata de un estado de transición entre el lecho fijo y el fluidizado. La porosidad comienza a aumentar.
Fluidización discontinua: también se conoce como fase densa y es cuando el movimiento de las partículas se hace másturbulento formándose torbellinos. Dentro de esta etapa se pueden distinguir dos tipos de fluidización:
Particulada: se manifiesta en sistemas líquido-sólido, con lechos de partículas finas en los cuales se manifiesta una expansión suave.
Agregativa: se presenta en sistemas gas-sólido. La mayor parte del fluido circula en burbujas que se rompen en la parte superior dando origen a la formación deaglomerados.
Fluidización continua: todas las partículas son removidas por el fluido, por lo que el lecho deja de existir como tal, mientras que la porosidad tiende a uno


4.- TIPOS DE FLUIDIZACIÓN.

Es importante conocer el tipo de fluidización que se tiene. Las formas más comunes de fluidización son suave, con burbujeo, intermitente (slugging), turbulenta y Fluidización de fase diluida contransporte neumático.

Lecho fijo
La altura del lecho permanece constante durante este proceso. Las velocidades del gas o líquido son bajas y a medida que aumentan estas velocidades hay un incremento en la diferencia de presión.

Fluidización mínima
La fuerza de arrastre se iguala al peso de las partículas y éstas se comienzan a suspender provocando que la altura del lecho aumente. Lacaída de presión se mantiene constante a partir de este punto.

Fluidización suave
Esta fluidización tiene lugar en sistemas líquido - sólido, cuando la velocidad del fluido es mayor que la mínima de fluidización y menor que la velocidad de fluidización con burbujeo. En este régimen el lecho se expande de forma homogénea la superficie superior del lecho se encuentra bien definida....