Lechos

Transporte en sistemas heterogéneos
• Lechos fijos, fluidizados y porosos
– Bibliografía
• Treybal. Operaciones de transferencia de masa. Mc Graw Hill, 2ª • Morton Denn. Process Fluid Mechanics. Prentice Hall,1980 • Perry . Chemical Engineering Handbook • Mc Cabe and Smith. Unit Operation in Chemical Engineering, 1993

Lechos fijos, fluidizados y porosos
• Que es una torre empacada
– Ellecho consiste en una columna formada por partículas solidas, a través de las cuales pasa un fluido (líquido o gas) sufriendo una caída de presión. – Si el flujo se mueve a velocidades bajas a través del lecho no produce movimiento de las partículas, pero al ir incrementando gradualmente la velocidad llega un punto donde las partículas no permanecen estáticas sino que se levantan y agitan, dichoproceso recibe el nombre de fluidización

Lechos fijos, fluidizados y porosos

Lechos fijos, fluidizados y porosos

Lechos fijos, fluidizados y porosos
• A medida que se incrementa la velocidad del fluido, con lo cual también se aumenta el caudal (si el área se mantiene constante) se pueden distinguir diferentes etapas en el lecho:
– Lecho fijo: las partículas permiten el paso tortuosodel 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.

Lechos fijos, fluidizados y porosos
– 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 quepresenta 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 – Fluidización discontinua: también se conoce como fase densa y es cuando el movimiento de las partículas se hace mas turbulento formándose torbellinos. Dentro de esta etapa se puede distinguir dos tipos de fluidización:

Lechosfijos, fluidizados y porosos
• Particulada: se manifiesta en sistemas líquido – sólido, con lechos de partículas finas en los cuales se manifiesta una expansión grande pero uniforme • Agregativa o de burbujeo: 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

Lechos fijos, fluidizados y porosos
• Torres empacadas
– Las torres empacadas son columnas llenas de materiales de empaque que proporcionan una área de superficie grande para facilitar el contacto entre el líquido y el gas. – El sistema consiste en una columnacilíndrica, o torre, equipada en una entrada de gas y un espacio de distribución en la parte inferior; una entrada de líquido y un distribuidor en la parte superior; salidas para el gas y el líquido cabeza y cola, respectivamente; y una masa soportada de cuerpos sólidos inertes que reciben el nombre de relleno de la torre. El soporte ha de tener una gran fracción de área libre de forma que no seproduzca inundación en el plato de soporte. La entrada del líquido , que puede ser disolvente puro o una disolución diluida del

Lechos fijos, fluidizados y porosos
soluto en el disolvente, y que recibe el nombre de líquido agotado, se distribuye sobre la parte superior del relleno mediante un distribuidor y, en la operación ideal, moja uniformemente, la superficie del relleno. – El gas quecontiene el soluto, o gas rico, entra en el especio de distribución situado debajo de relleno y asciende a través de los intersticios del relleno en contra-corriente con el flujo de líquidos. El relleno proporciona una gran área de contacto entre el líquido y el gas, favoreciendo así un íntimo contacto entre las fases. El soluto contenido en el gas rico es absorbido por el líquido fresco que entra...