Cama fluidizada

En física , en el estudio de la materia blanda y en la ingeniería industrial , un lecho fluidizado (o lecho fluidizado ) consiste en una mezcla de sólidos y fluidos , lo que permite dar a los primeros, llamados materiales granulares  , ciertas propiedades de segundos.

Historia

La invención del lecho fluidizado se atribuye al químico alemán Fritz Winkler, quien lo aplicó en 1926 a la combustión de carbón en polvo.

Principio

Normalmente, dicho dispositivo se puede fabricar con arena. El principio es inyectar un gas o líquido presurizado debajo de un lecho de arena. Este fluido "levantará" y dispersará los granos de arena.

Se observan propiedades características de los fluidos: ondas , burbujas , viscosidad, etc. Estos fenómenos también pueden desestabilizar el lecho fluidizado y hacer que “reviente”, proyectando entonces materia sólida.

Las variantes inyectan un gas pulsado o hacen que el líquido se vaporice en el reactor.

Opcionalmente puede ser trifásico (es decir gas-líquido-sólido .

Usos

Es un principio que tiene importantes aplicaciones técnicas en la industria y para la incineración de lodos residuales u otros tipos de residuos:

El tratamiento teórico de tales sistemas es, por otra parte, muy complejo. De hecho, los fenómenos turbulentos y la extrema dependencia del sistema de las más mínimas variaciones hacen que cualquier enfoque no estadístico sea muy difícil. En general, uno no puede predecir su comportamiento, solo describirlo.

Una mejor comprensión sería muy útil para controlar mejor las fluctuaciones, a veces caóticas, de los lechos fluidizados.
En particular, se ha tenido en cuenta la estabilización magnética del lecho fluidizado.

Ver también

Referencias

  1. (in) Tesis sobre el abordaje estocástico de los lechos fluidizados .
  2. (in) ANSYS CFX Animación de lecho fluidizado , una animación del fenómeno.
  3. Saberian-Broudjenni, M., Wild, G., Charpentier, JC, Fortin, Y., Euzen, JP y Patoux, R., Contribución al estudio hidrodinámico de reactores de lecho fluidizado gas-líquido-sólido. Entropía, 20 (120), 1984, 30-44
  4. Y. Fortin, Reactores trifásicos de lecho fluidizado: características hidrodinámicas y mezcla de partículas sólidas (tesis doctoral), ed. Technip, 1984.
  5. Gratias, A. (2002). Contribución al estudio de la incineración de lodos residuales húmedos en un reactor de lecho fluidizado: Influencia de las condiciones de funcionamiento en las emisiones de microcontaminantes gaseosos y metales pesados (Tesis doctoral, Toulouse, INPT) | resumen .
  6. Marías, F. (1999). Modelo de proceso de incineración de residuos: del enfoque físico a las simulaciones en lecho fluidizado (Tesis doctoral, Pau) | resumen .
  7. Baumann, H. y Möller, P. (1991). Pirólisis de carbones duros en condiciones de combustor de lecho fluidizado: distribución de compuestos nitrogenados sobre volátiles y carbonilla residual. Erdöl und Kohle, Erdgas, Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie, 44 (1), 29-33.
  8. Saleh K (1998). Contribución al estudio del recubrimiento en polvo en lecho fluidizado: estudio experimental y modelización del proceso (Tesis doctoral, Toulouse, INPT) | [1]
  9. Cherif, R. (1994). Contribución al estudio del recubrimiento de partículas sólidas en lecho fluidizado (Tesis doctoral, Toulouse, INPT).
  10. Montastruc L (2003). Modelización y optimización de un reactor de lecho fluidizado para la defosfatación de efluentes acuosos (Tesis doctoral, Toulouse, INPT). resumen
  11. Abid M, Gibert H & Laguerie C (1988) Análisis experimental y teórico de los mecanismos de transferencia de materia y calor durante el secado de un grano de maíz en lecho fluidizado. Entropía, 24 (139), 3-12.
  12. Mourad, M., Hemati, M. y Laguerie, C. (1994). Hidrodinámica de un secador de lecho fluidizado por flotación: Determinación de las velocidades de fluidización características de mezclas de maíz y arena. Tecnología de polvo, 80 (1), 45-54 | resumen .
  13. Desportes S (2005) Impregnación seca en lecho fluidizado. Aplicación a la síntesis de catalizadores soportados (Tesis doctoral, Instituto Politécnico Nacional de Toulouse).
  14. Bounaceur A (2008). Lecho fluidizado de interacción partículas sólidas-radiación solar concentrada para el desarrollo de un proceso de calentamiento de gas a más de 1000 K (Tesis doctoral, École Nationale Supérieure des Mines de Paris).
  15. Arnaldos, J., Casal, J. y Puigjaner, L. (1983). El lecho fluidizado estabilizado magnéticamente: características y posibilidades de aplicación. Tecnología de polvo, 36 (1), 33-38 | resumen .
  16. Contal, P., Gonthier, Y., Bernis, A. y Lacour, G. (1992). Estudio de un lecho fluidizado gas-sólido estabilizado magnéticamente mediante imanes permanentes . Tecnología de polvo, 71 (1), 101-105 | resumen .

Bibliografía

enlaces externos