Lechos Fluidos

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
INGENIERO QUÍMICO 3º

EXPERIMENTACIÓN EN QUÍMICA
ESTUDIO FLUIDODINÁMICO DE LECHOS FLUIDIZADOS

3º CURSO GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA EXPERIMETACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA

Curso 2012-2013 ESTUDIO FLUIDODINÁMICO DE LECHOS FLUIDIZADOS

ÍNDICE 1. Introducción. Aplicaciones industriales 2. Definición del objetivo3. Descripción de la instalación 4. Diagrama de presiones 5. Velocidad terminal 6. Cálculos - Porosidad 7. Bibliografía

GRUPO 2

2

3º CURSO GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA EXPERIMETACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA

Curso 2012-2013 ESTUDIO FLUIDODINÁMICO DE LECHOS FLUIDIZADOS

1. INTRODUCCIÓN

La fluidización es un proceso de contacto que ocurre entre un sólido y un fluido (liquido o gas),donde el lecho formado por partículas solidas asciende y se agita gracias a una corriente ascendente de fluido. Podemos distinguir dos tipos de fluidización: Fluidización particular: se da lugar cuando las densidades del sólido y el fluido no son muy diferentes, la velocidad del fluido es relativamente baja y las partículas posees un tamaño pequeño. El lecho se fluidiza homogéneamente y cadapartícula se mueve en un espacio libre uniforme. Fluidización agregativa: se da lugar cuando las densidades del sólido y del fluido son diferentes, las partículas son grandes y la velocidad es alta. El lecho se comporta como si fuese un liquido con burbujeo de gas a través de él. Un lecho se define como una columna formada por partículas sólidas, donde dichas partículas son atravesadas por un fluido(líquido o gas), el cual sufre una caída de presión. Si el fluido se mueve a velocidades bajas las partículas del lecho no se mueven, por el contrario si la velocidad aumenta llega a un punto en el que las articulas del lecho se agitan y se levantan produciéndose una caída de presión. A este proceso se le denomina fluidización. A medida que se incrementa la velocidad del fluido se distingue diferentesetapas en el lecho: Lecho fijo: las partículas permanecen juntas cuando el fluido pasa a través de ellas. En esta etapa se produce la mayor caída de presión del proceso. Lecho expandido: las partículas se mueven en una zona restringida soltando gas. Lecho fluidizado a velocidad mínima: el peso de las partículas se iguala a la pérdida de carga a través del lecho en esta velocidad.

GRUPO 2

33º CURSO GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA EXPERIMETACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA

Curso 2012-2013 ESTUDIO FLUIDODINÁMICO DE LECHOS FLUIDIZADOS

-

Lecho fluido burbujeante: el movimiento del solido se vuelve más agresivo porque se produce una gran agitación. Debido a esta agitación se produce burbuja (espacio entre las partículas). Lecho fluidizado: en este punto la pérdida de carga del gas y delsolido se igualan y se produce una mezcla perfecta entre el sólido y el gas. Lecho fluido circulante: en esta etapa se produce el arrastre de los sólidos. Lecho rápido: las partículas alcanzan una gran altura dentro de la columna, pudiendo ser arrastrada fuera del lecho. A este transporte se le conoce como transporte hidráulico o neumático.

-

-

Aplicaciones industriales Existen múltiplesaplicaciones donde se utilizan las técnicas de fluidización. Algunas de estas aplicaciones son: Cristalización Lavado o lixiviación de partículas solidas Intercambio de calor en un lecho fluidizado Adsorción e intercambio iónico Gasificación y combustión de carbón en un lecho fluidizado Clasificación mecánica de partículas según su densidad, forma o tamaño Utilización en la industria alimenticiapara el secado de alimentos

GRUPO 2

4

3º CURSO GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA EXPERIMETACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA

Curso 2012-2013 ESTUDIO FLUIDODINÁMICO DE LECHOS FLUIDIZADOS

2. DEFINICIÓN DEL OBJETIVO
La realización de este experimento tiene como finalidad el conocimiento de la fluidodinámica y el comportamiento de un sólido (Lecho) al ser atravesado por un fluido. Las variables...