La fluidización ocurre cuando un fluido pasa a través de un lecho de partículas sólidas hasta lograr una mezcla homogénea. Esto conduce a mezclas sólidas rápidas, buen contacto entre partículas y gas, y uniformidad axial en temperatura y composición. Los lechos fluidizados se utilizan comúnmente para reacciones químicas, intercambio de calor y transferencia de masa en aplicaciones como combustión de carbón y síntesis catalítica.

1. FLUIDIZACION

2. ¿Que es Fluidizaciòn?
La fluidización se define como un proceso en el que, en un
lecho con partículas sólidas, se hace pasar un fluido hasta
lograr una mezcla homogénea entre las partículas y el
fluido. A velocidades de gas arriba de la velocidad mínima
de fluidización, algunos de los gases fluyen como
paquetes de gas llamados burbujas.
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3. Este movimiento de burbujas conduce a:
* Mezclas sólidas rápidas.
* Buen contacto entre partículas y gas.
* Uniformidad axial en temperatura y
composición.

4. “
Estas propiedades hacen que los lechos sean útiles para operaciones, tales
como:
• Reacciones químicas.
• Intercambio de calor.
• Transferencia de masa.
Algunas aplicaciones típicas incluyen:
• Combustión y gasificación del carbón
• Síntesis catalítica (Frischer Tropsch)
• Secado de sólidos.
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5. Características
de los lechos
fluidizados
○ En un lecho de partículas con flujo ascendente, la
circulación de un gas o un líquido a baja velocidad no
produce movimiento de las partículas.
○ El fluido circula por los huecos del lecho perdiendo
presión. Esta caída de presión en un lecho estacionario de
sólidos viene dada por la ecuación de Ergun.
○ 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 quedan suspendidas en el fluido,
es decir, “fluidizan” por la acción del líquido o el gas
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6. Los lechos fluidizados tienen variedad de aplicaciones, entre las cuales se
pueden mencionar:
• Clasificación mecánica de partículas según su tamaño, forma o densidad.
• Lavado o lixiviación de partículas sólidas.
• Cristalización.
• Adsorción e intercambio iónico.
• Intercambiado de calor en lecho fluidizado.
• Reacciones catalíticas heterogéneas (incluyendo la descomposición catalítica del
petróleo).
• Combustión de carbón en lecho fluidizado.
• Gasificación de carbón en lecho fluidizado.
• Biorreactores de lecho fluidizado.
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7. Fluidización particulada
Cuando se fluidiza arena con agua, las partículas se encuentran más separadas y
su movimiento es más vigoroso a medida que aumenta la velocidad de
fluidización, aunque la densidad media del lecho a una velocidad dada es la misma
que en toda sus secciones. Éstas se denominan fluidización particulada y se
caracteriza por una expansión grande pero uniforme del lecho a velocidades
elevadas.
Tipos de fluidización
La utilización amplia de la
fluidización comienza en
la industria del petróleo
con el desarrollo del
cracking (craqueo)
catalítico en el lecho
fluidizado.
Fluidización de burbujeo o turbulento
Los lechos de sólidos fluidizados con aire presentan lo que se denomina
fluidización agregativa o de burbujeo. A velocidades superficiales la mayor
parte del gas pasa a través del lecho en forma de burbujas o huecos que
están casi exentos de sólidos, y solamente una pequeña fracción del gas
fluye por los canales existentes entre las partículas.
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8. Fluidización circulante
A velocidades de gas más altas, todas las partículas de
alimentación son rápidas arrastradas con el gas, pero es posible
recuperarlas con un ciclón regresarlas al fondo para mantener los
sólidos en la unidad. Este tipo de sistema recibe el nombre de
lecho de fluido circulante.
La utilización amplia de la fluidización comienza en la industria del
petróleo con el desarrollo del cracking (craqueo) catalítico en el
lecho fluidizado.
La aplicación
la fluidización dentro de los procesos industriales se puede ubicar en
dos grandes grupos: (i) procesos físicos o mecánicos, y (ii) procesos
químicos. Algunas de las aplicaciones mas frecuentes en la industria se
enumeran a continuación…
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9. Ejemplos de
Fluidización
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10. GRACIAS
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