Como se da la Fluidización y reactores de lecho fluidizado

FLUIDIZACIÓN Y REACTORES DE LECHO FLUIDIZADO

Fluidización: modo de contacto entre sólidos granulares y fluidos, donde las partículas aparecen como suspendidas en el fluido que se mueve en sentido ascendente.

Algunas partículas de un determinado rango de tamaños se mueve al introducir un fluido entre sus huecos, de modo que el lecho se expande igualándose la gravedad al empuje. Las partículas sólidas adquieren así propiedades similares a las de un fluido, en ese momento se ha alcanzado la velocidad de mínima fluidización.

La fluidización es homogénea si el movimiento es similar en todas las zonas del lecho (solamente se da en líquidos). En el caso contrario la fluidización sería heterogénea (con gases tendría lugar por ejemplo, debido a la formación de burbujas).

En el caso de que se aumente mucho la velocidad se pueden arrastrar las partículas fuera del reactor, tal y como ocurre en aquellos de transporte neumático.

Algunas de las propiedades que adquiere un lecho fluidizado son:

• Flotabilidad, ya que cualquier cuerpo sumergido en el lecho fluido de menor densidad que este “flotará” en él, mientras que uno de mayor densidad no lo hará.
• Nivelación de la superficie del lecho, al igual que la conseguida por la superficie libre de cualquier líquido contenido en un recipiente.
• Vasos comunicantes entre lechos conectados y con su superficie libre a la misma presión.
• Descarga de sólidos, es decir, la capacidad de “fluir” por un agujero practicado en una superficie en el interior del lecho.

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En la siguiente tabla se muestran las ventajas e inconvenientes de la fluidización:

**En una reacción química heterogénea tienen lugar procesos físicos (difusión externa e interna) y químicos. Al aumentar la velocidad del fluido disminuye la capa límite de la partícula de modo que disminuye la difusión externa. Al disminuir el diámetro de partícula aumenta el factor de eficacia y disminuye la difusión interna. En conclusión, al fluidizar se aumenta la conversión final.

Clasificación de sólidos de Geldart: se puede dilucidar el tipo de fluidización que se puede alcanzar a partir del diámetro medio equivalente de partícula (ya que normalmente se tiene una distribución de tamaños de partícula de tipo gaussiana) y las densidades del fluido y del sólido (de la densidad aparente).

En líneas generales, los sólidos tipo C son los peores para fluidizar. Con aquellos grupos que son B se necesita sobrepasar la velocidad de mínima fluidización para fluidizar. Los sólidos tipo D son los más grandes.

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En la siguiente tabla se muestran las características principales de los sólidos según esta clasificación:

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