DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PRINCIPALES QUE INFLUYEN EN LA FLUIDIZACIÓN
Enviado por ange.ortiz • 9 de Diciembre de 2017 • Documentos de Investigación • 1.100 Palabras (5 Páginas) • 292 Visitas
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DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PRINCIPALES QUE INFLUYEN EN LA FLUIDIZACIÓN
Karen Ramos, Sebastián Chona, Marcela Puchana, Rosa Nieto
Laboratorio de Operaciones de Transferencia de Masa III
Ingeniería Química
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Universidad de Pamplona
RESUMEN
En esta práctica de laboratorio se observó el comportamiento del lecho fluidizado formado por partículas sólidas de espuma azul, cortadas en pequeños segmentos de diámetro de , se determinaron los parámetros principales que influyen en dicho comportamiento, con el fin de analizarlos y compararlos. Aplicando los cálculos correspondientes se determinó que el flujo entre las partículas era transitorio, a partir del cual se halló la pérdida de presión que experimenta el gas al atravesar el lecho de partículas y la velocidad mínima de fluidización con valores de y respectivamente.[pic 6][pic 7][pic 8]
Palabras Claves: Fluidización, esfericidad, porosidad, velocidad, partícula.
MATERIALES Y EQUIPOS
- Equipo de Fluidización
- Trozos de espuma cuadrada plana
- Compresor
- Manómetro de Glicerina
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Inicialmente se adicionaron 4,104 gramos de trozos de espuma de manera uniforme dentro del fluidizador, seguidamente se suministró aire al sistema a una presión de 100 Psi y se tomaron los respectivos parámetros (altura, presión, caudal). Simultaneo a esto se midió la variación de altura con un manómetro de glicerina para determinar su caída de presión.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
- Partícula
Tabla 1. Datos experimentales partícula
Lado l (m) | 1x10-2 |
Espesor a (m) | 1x10-3 |
Peso m (kg) | 4,8 x10-6 |
Área superficial de la partícula (Sp)
Sp= 4.a.l+ 2.l 2 = 2,4x10-4 m2
Volumen de la partícula (Vp)
Vp= a. l 2 = 1x10-7 m3
Densidad (ρ)
ρp= m/vp = 48 kg/m3
Dado a que la forma de la partícula no se asemeja a una esfera se hace necesario determinar la esfericidad de la misma, para ello se hizo uso de la siguiente ecuación, la cual nos proporciona un valor adecuado para este tipo de partículas.
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Debido a la forma de la partícula el diámetro se determinó de la siguiente forma:
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- Gas de fluidización (Aire)
Tabla 2. Propiedades del gas
Viscosidad µ (Kg/ms) | 1,8267x10-5 |
Densidad ρ (Kg/m3) | 1,768117 |
Presión inicial (Psi) | 100 |
Presión final (Psi) | 75 |
Temperatura °C | 19 |
Para determinar la velocidad del aire dentro del fluidizador se asumió el manejo de un gas ideal teniendo en cuenta un promedio de presiones igual a 87,5 Psi (5,95 atm) y un tiempo de fluidización de 2 minutos.
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V= 0,0911 m3
Caudal de aire en fluidizador
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m3/s[pic 18]
Área de entrada del aire
D2 =2[pic 19][pic 20]
A= 4,155X10-4 m2
Con los datos hallados anteriormente se pudo determinar la velocidad del gas de la siguiente manera:
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Ѵ= 1,827 m/s
- Lecho
Tabla 3. Dimensiones del lecho
Altura Inicial (m) | 5,4x10-2 |
Altura Final (m) | 0,39 |
Diámetro (m) | 0,358 |
Masa Partículas (kg) | 4,104x10-3 |
Para la determinación de la densidad media se utilizó la altura inicial y masa de las partículas.
D2h = 5,4356x10-3 m3[pic 23]
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Kg/m3[pic 25]
Porosidad del lecho ()[pic 26]
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Antes de poder determinar una velocidad mínima de fluidización y una pérdida de presión se hizo necesario determinar qué tipo de flujo se presentaba dentro de este fluidizador, para su cálculo se usó la siguiente ecuación:
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