Lecho Fluido





ÍNDICE

Introducción……………………………………………..3
Aplicaciones industriales….……………………….4

Descripción de la instalación.…………………………5

Procedimiento operativo……...…………………….....9

Introducción a los modelos matemáticos de lecho fluido........................................................................11

Cálculos………………………………………..…….…13

Modelización matemática del comportamiento del lecho fluido deacuerdo a un modelo de distribución en S………………………………………………………....14

Rendimiento del ciclón……….……………………….16










INTRODUCCIÓN
La fluidización es un proceso por el cual, una corriente de un determinado fluido (ya sea líquido o gas) se usa para suspender un conjunto de partículas sólidas. A este conjunto de partículas sólidas, se le llama lecho fluido (Figura 1). Así, se dota a la fase sólidade propiedades típicas de los fluidos.








Figura 1. Esquema de reactor de lecho fluidizado

Hay una relación entre el sólido y el fluido, ya que el fluido proporciona una energía determinada que permite que el sólido se mueva.
Si la corriente ascendente es pequeña, el fluido pasa a través de los huecos existentes entre las partículas del sólido, sin producir movimiento alguno y provocandouna pérdida de carga. Si se aumenta progresivamente la velocidad del fluido en el lecho, se alcanza un punto donde las partículas no permanecen en modo estacionario, sino que empiezan a moverse y quedan suspendidas en el fluido. Ésta velocidad recibe el nombre de "velocidad de mínima fluidificación".


Según la velocidad del fluido en el lecho, se pueden observar diferentes fenómenos, que de menora mayor velocidad, serían:
- El gas atraviesa el lecho de partículas (lecho fijo).
- Las partículas se mueven en una zona restringida a su alrededor (lecho expandido).
- El sólido queda suspendido, debido a la igualdad existente entre la pérdida de carga del gas o del líquido y el peso de las partículas (lecho fluido a la velocidad de mínima fluidificación).
- Burbujas de gas atraviesan elsólido que se mueve de forma violenta (lecho fluido burbujeante).
- La velocidad del fluido es tal que sobrepasa la terminal de las partículas con menor diámetro y se aprecian arrastres de materia, desapareciendo la superficie límite del lecho (lecho fluido turbulento).
- Los sólidos son arrastrados fuera del lecho (lecho fluido diluido o transporte neumático).
Las características más destacablesdel lecho fluido son: por una parte, el buen control de la temperatura (propiedad muy interesante para las aplicaciones en la industria) y por otra las propiedades del fluido que se le atribuyen a los sólidos.
El lecho fluido tiene mejor control de la temperatura que el lecho fijo porque el primero se comporta como un reactor mezcla perfecta, lo que hace que todas las propiedades sean iguales ycon ello se impone que la temperatura sea la misma en todo el conjunto de partículas.
El lecho fluido también hace que conjunto de partículas sólidas se comporte con propiedades de un fluido.
La clasificación de este sistema sería:
1. Lecho fluido burbujeante: se caracteriza por tener una velocidad pequeña y por ello sus aplicaciones en la industria son para partículas de tamaño y potenciapequeña.

2. Lecho fluido circulante: tiene una velocidad mayor que el lecho recirculante por ello las partículas se escapan y son recirculadas. Este tipo se usa en procesos exotérmicos donde se necesite un mayor control de la temperatura.





APLICACIONES INDUSTRIALES

El lecho fluido tiene una gran variedad de aplicaciones en la industria, entre las que cabe mencionar:
- Clasificación mecánica departículas según su tamaño, forma y densidad.
- Cristalización.
- Reacciones catalíticas heterogéneas (incluyendo la descomposición catalítica del petróleo).
- Adsorción e intercambio iónico.
- Intercambio de calor.

DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN
Se va a describir la instalación de un lecho fluido circulante.
1. Lecho fluido: El sólido (arroz en este caso) se deposita en una columna de 6x10 cm...