Lechos Fluizados

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR
DE MISANTLA





LECHOS FLUIDIZADOS

DOCENTE:
Dr. Luis Macario Mejía

CARGA:
Fenómenos de Transporte 1

ALUMNO:
Rivera López Víctor Daniel

CARRERA:
Ingeniería Bioquímica

Misantla, Veracruz a 28 de noviembre del 2012

AntecedentesLa fluidización es un fenómeno que cuenta con gran experiencia dentro de la ingeniería. Su primera aplicación de importancia a nivel industrial tiene lugar a comienzos de los años 1940s, con los procesos de craqueo catalítico y, desde entonces, se ha empleado en muchas otras áreas. A lo largo de su historia, la fluidización ha aunado los esfuerzos de múltiples investigadores, de manera que sonmuchos los estudios que se han publicado sobre el tema. Pero la investigación no ha sido tarea fácil, resultando en ocasiones complicado establecer teorías y correlaciones uniformes. Muchos de los estudios se han hecho en instalaciones de pequeña escala, de comportamiento no siempre posible de extrapolar a las de gran tamaño, por lo que el diseño de las aplicaciones industriales ha requerido uncuidadoso escalado y minuciosas pruebas previas a la puesta en marcha.
En relación con el comportamiento de los lechos fluidizados, se han desarrollado diversos métodos, muchos de ellos basados en el estudio de la pérdida de carga en el lecho, la velocidad de ascenso de las burbujas, la fracción de vacío o las fluctuaciones de presión medidas durante el proceso. Además, se han propuesto otrastécnicas más sofisticadas que se apoyan en el uso de sensores ópticos, rayos láser o tomografía.
Concepto y Descripción

Tipos de lechos fluidizados
La fluidización es el proceso mediante el cual las partículas sólidas se comportan como un fluido mediante su suspensión a través de una corriente de gas o líquido.
Dependiendo de la velocidad del flujo de gas, se pueden dar distintosregímenes:

Considerando un flujo ascendente que atraviesa un lecho de partículas, su comportamiento a bajas velocidades será el de un lecho fijo, en donde el flujo simplemente se filtra a través de las partículas
(a). Si se continúa aumentando la velocidad, las partículas se encuentran suspendidas por el flujo ascendente. Es decir, la fuerza de fricción entre las partículas y el fluido seequilibra con el peso de las partículas, por lo que la componente vertical de la fuerza de compresión desaparece, y la pérdida de carga por unidad de área es igual al peso de las partículas por unidad de área. Estas características definen un lecho en condiciones de mínima fluidización.
(b). La velocidad superficial del fluido en este punto se denomina velocidad de mínima fluidización, umf.
C. Ensistemas fluidizados por gas, como el que se considera en este estudio, a velocidades superiores a la de mínima fluidización, se observa la aparición y crecimiento de burbujas conforme ascienden en el lecho
(d). Si estas burbujas se extienden en lo ancho del depósito, por ser el gasificador estrecho y alto, se da el fenómeno de slugging que puede ser de dos tipos. Si las partículas son finas,éstas caen por la pared lentamente
(e), conocido como slugs axial. Por contra, si las partículas son gruesas, la fracción de lecho por encima de la burbuja es empujada hacia arriba, como un pistón, desde donde caen partículas desintegrando el slug. Este fenómeno se repite de forma oscilatoria. A esta distribución se la conoce como flat slug
(f)Por otro lado, cuando la velocidad del flujo essuficientemente alta a través de un lecho de partículas finas, la superficie superior del lecho desaparece y se produce el arrastre de partículas. Dentro del lecho se puede observar una distribución caótica de grupos de sólidos y espacios de gas de distintos tamaños y formas. Éste es el lecho turbulento
(g). Por último, si aumentamos más la velocidad del fluido, los sólidos son transportados...