Complutecno: Materiales Avanzados

PANTALLAS INTERNAS PARA LECHOS FLUIDIZADOS

Descripción:

Diseño y fabricación de elementos formados por haces de tubos o barras horizontales que permiten reducir y controlar las burbujas en lechos fluidizados gas-sólido.

Fig. 1: Elementos usados para formar pantallas de 2, 3 y 4 elementos (izquierda) y lecho fluidizado
con una fila de seis tubos sumergidos (derecha)

¿Cómo funciona?:

El diseño de pantallas internas se basa en modelos fluidodinámicos y semiempíricos de crecimiento, coalescencia y rotura de burbujas. A partir de datos básicos del sistema fluidizado (p.e. tamaño de sólido, velocidad del gas, diámetro/altura del lecho) se puede predecir la distribución de tamaños de burbuja a lo largo del lecho y fenómenos o propiedades asociadas tales como expansión del lecho, arrastre y proyecciones de sólido, mezcla/segregación de sólidos, conversión del gas y transferencia de calor. El diseño final se materializa en un sistema de tubos horizontales (número de filas, diámetro, disposición espacial, materiales...) de efectos óptimos en la calidad de fluidización de un sistema fluidizado concreto.

Ventajas:

Fig. 2: Ejemplos de pantallas.

Las configuraciones óptimas de tubos y elementos internos permiten obtener adecuadas distribuciones de tamaño de burbuja y expansiones del lecho en operaciones y procesos de diversos campos de la industria: tecnología de alimentos, minería, tratamiento de residuos sólidos, calderas de lecho fluidizado, etc.

Algunas de estas configuraciones se muestran en la figura adjunta. Estos elementos han sido ensayados en un reactor de síntesis de butironitrilo. LA FICHA

¿Dónde se ha desarrollado?:

Este dispositivo ha sido desarrollado en el Departamento de Ingeniería Química en el que, desde hace más de 20 años, se investigan fundamentos y aplicaciones de sistemas granulares y lechos fluidizados en procesos catalíticos, secamiento, combustión y gasificación. El diseño de pantallas internas se desarrolló para solucionar algunos problemas importantes debidos al tamaño excesivo de burbujas en lechos fluidizados gas-sólido. Se ha aplicado con éxito en la planificación de experimentación en calderas de combustión de carbón en lecho fluidizado (Técnicas Reunidas, S.A. y Centro de Estudios de la Energía, 1983) y en el diseño de un lecho fluidizado para ensayar rellenos interiores rompedores de burbujas (Procesos y Tecnología Industrial, S.A. y Auxini-Investigación, 1986). En la actualidad esta tecnología se está aplicando con éxito en una planta piloto del proyecto europeo de I+D IMPROLIVE usandose para la combustión, gasificación y secado de residuos de almazara.

Y además:

Se puede realizar para cada caso particular el diseño de pantallas o elementos internos, adaptar la tecnología a las necesidades de cada aplicación y cooperar en actividades de I+D. El carácter docente e investigador de la institución garantiza la posibilidad de formación y la realización de prácticas de formación para la utilización y dominio de la tecnología en cuestión.