Intercambiador Lecho Fluidizado

1. INTRODUCCION
2. METODO DE DISEÑO
3. MANTENMIENTO MANEJO
4. EJEMPLO DETALLADO
5. SELECCIÓN DE MATERIALES
6. PLANSO DE DISEÑO
7. MEMORIA DE CALCULO
8. SISTEMA DE CONTROL (HARDWARE)
9. CONSTANTES DE CONTROL
10. SINTONIA
11. CONCLUSIONES

FLUIDIZACION – LECHO FLUIDIZADO
La fluidización es un proceso por el cual una corrienteascendente de fluido (líquido, gas o ambos) se utiliza para suspender partículas sólidas. la fase sólida (o fase dispersa) se comporta como un fluido, y el conjunto de partículas fluidizadas se le denomina también "lecho fluidizado".
Un lecho consiste en una columna formada por partículas sólidas, a través de las cuales pasa un fluido (líquido o gas), la circulación de este a baja velocidad noproduce movimiento de las partículas, pero a medida que va circulando sufre una caída de presión.(Para lechos estacionarios la modela la ecuacion de Ergun (2)). Si se aumenta progresivamente la velocidad del fluido, aumenta la caída de presión y el rozamiento sobre las partículas individuales. Se alcanza un punto en el que las partículas no permanecen por más tiempo estacionarias, sino que comienzana moverse y quedan suspendidas en el fluido, es decir, “fluidizan” por la acción del líquido o el gas. La primera es la ecuación de Ergun que es utilizada para lechos fijos (1):
 (3)
donde:
: Viscosidad de fluido, [Pa·s].
: Velocidad superficial de fluidización, [m/s].
Dp: Diámetro de la partícula, [m].
e : Porosidad, [adimensional].
r f: Densidad del fluido, [kg/m3].
: Caída de presión,[Pa].
L: Longitud del lecho, [m].
Para lechos fluidizados se utiliza la siguiente ecuación:
 (4)
donde:
e : Porosidad, [adimensional].
: Densidad de las partículas del lecho, [kg/m3].
r f: Densidad del fluido, [kg/m3].
: Caída de presión, [Pa].
L: Longitud del lecho, [m].
g: Aceleración de gravedad, [m/s2].

A medida que se incrementa la velocidad del fluido, con lo cual también seaumenta el caudal (si el área se mantiene constante), se pueden distinguir diferentes etapas en el lecho:
* Lecho Fijo: las partículas permiten el paso tortuoso 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 presióndel proceso.
* Lecho prefluidizado: también es conocido como fluidización incipiente, y se trata de un estado de transición entre el lecho fijo y el fluidizado. Una de las características que presenta esta etapa es que la velocidad en este punto recibe el nombre de velocidad mínima de fluidización. También se caracteriza porque la porosidad comienza a aumentar.
* Fluidizacióndiscontinua: también se conoce como fase densa y es cuando el movimiento de las partículas se hace más turbulento 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 de aglomerados.

* 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.

* Con respecto a la porosidad, se tiene que es definida como la fracción de vacío en el lecho, y sepuede calcular mediante la siguiente ecuación:
*  (1)
* donde:
* : Porosidad inicial del lecho, [adimensional].
* : Porosidad, [adimensional].
* Vo: Volumen ocupado por todas las partículas, [m3].
* Vt: Volumen del lecho en un instante dado, [m3].

La principal desventaja de la fluidización gas-sólido consiste en el desigual contacto del gas y el sólido. La mayor parte...