Quimica

LA FLUIDIZACION

La fluidización es un proceso por el cual una corriente ascendente de fluido (líquido, gas o ambos) se utiliza para suspender partículas sólidas. Desde un punto de vista macroscópico, la fase sólida (o fase dispersa) se comporta como un fluido, de ahí el origen del término "fluidización". Al conjunto de partículas fluidizadas se le denomina también "lecho fluidizado".CONDICIONES PARA QUE SE DE LA FLUIDIZACION
* La resistencia al flujo de un fluido a través de los huecos de un lecho de sólidos es la resultante del rozamiento total de todas las partículas del lecho. El rozamiento total por unidad de área es igual a la suma de dos tipos de fuerza: i) fuerzas de rozamiento viscoso y ii) fuerzas de inercia.
* Para explicar estos fenómenos se hacen variassuposiciones: a) las partículas están dispuestas al azar, sin orientaciones preferentes, b) todas las partículas tienen el mismo tamaño y forma y c) los efectos de pared son despreciables.
* La pérdida friccional para flujo a través de lechos rellenos puede calcularse utilizando la expresión de Ergun:

donde:
ρ: densidad del fluido
μ: viscosidad del fluido
dp: diámetro de partícula
L: altura delecho
ε: porosidad del lecho
Uo: velocidad superficial del fluido. Velocidad que tendría el fluido si el recipiente no contuviera sólidos (uo = Q/S)
* Para fluidos que circulan a través de un lecho relleno de sólidos, el número de Reynolds de partícula se define como:
* Cuando Rep < 20, el término de pérdida viscosa domina y puede utilizarse solo con un error despreciable.
* -Cuando Rep > 1000, sólo se necesita utilizar el término de pérdida turbulenta.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FLUIDIZACION
* 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 comienzan a moverse y quedansuspendidas en el fluido, es decir, “fluidizan” por la acción del líquido o el gas.
* El comportamiento de un lecho relleno viene caracterizado principalmente por las siguientes magnitudes:
* - Porosidad del lecho o fracción de huecos, ε: Es la relación que existe entre el volumen de huecos del lecho y el volumen total del mismo (huecos más sólido).
* - Esfericidad de una partícula, φ: es lamedida más útil para caracterizar la forma de partículas no esféricas e irregulares.
* La fluidizacion puede ser particular o agregativa. En la fluidizacion particular la fase sólida está uniformente distribuida en todo el volumen del lecho y el fluido pasa a traves del lecho establemente. Se observa en sistemas S-L y S-G cuando la diferencia de densidades no es muy grande.
* En laagregativa se observan dos regiones diferentes en el lecho: la fase densa y la fase ligera.

TIPOS DE FLUIDIZACION

FLUIDIZACION `PARTICULADA
Se caracteriza por una expansión grande pero uniforme dellecho a velocidades elevadas.Cuando el fluido es un líquido: la fluidización comienza con una suave vibración delas partículas sólidas. En un seno completamente fluidizado las partículas se mueven alazarpor el seno del liquido, existen intensas corrientes de transición dentro del lecho,trasladándose las partículas temporalmente en la misma dirección aunque generalmentese mueven en la misma dirección.Cuando se fluidiza arena con agua, las partículas se encuentran más separadas y sumovimiento es más vigoroso a medida que aumenta la velocidad de fluidización, pero ladensidad media del lecho a unavelocidad dada es la misma en todas sus secciones.
Fluidización agregativa o de burbujeo:
A velocidades superficiales mucho mayoresque V
om
, la mayor parte del gas pasa a través del lecho en forma de pequeñas burbujas ohuecos que están casi exentos de sólidos, y solamente una pequeña fracción de gas fluye por los canales existentes entre las partículas.Las partículas se mueven erráticamente y...