Aplicaciones Industriales de Fluidización PDF

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA OPERACIONES UNITARIAS II – SEMESTRE 2020 - 2020 Nombre: Coronel Pereyra Leslie GianellaCódigo: 1753604840_OU2_C-2.Tipo de trabajo autónomo: Consulta individualAplicaciones industriales de laFluidización Realizar una búsqueda bibliográfic...

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Nombre:

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA OPERACIONES UNITARIAS II – SEMESTRE 2020 2020 Coronel Pereyra Leslie Gianella

Código:

1753604840_OU2_C-2.1

Tipo de trabajo autónomo:

Consulta individual

Aplicaciones industriales de la Fluidización 1. Realizar una búsqueda bibliográfica sobre 5 aplicaciones industriales de la fluidización, describiendo: sector industrial, entradas, salidas, condiciones operacionales (extensión máxima 3 páginas, usando mínimo 5 fuentes bibliográficas) 1.1. Gasificación del Carbón en lecho Fluidizado Perteneciente a la Industria de gasificación, la gasificación del carbón es un proceso que transforma el carbón desde su estado sólido, en un combustible gaseoso compuestos fundamentalmente por monóxido de carbono e hidrógeno. El gasificador de lecho fluidizado, es un reactor que mezcla en contracorriente las partículas del carbón alimentado, con las partículas que se encuentran en gasificación. Aunque el gasificador tiene un lecho discreto, las partículas de carbón troceado se mantienen en constante movimiento, por medio de flujo ascendente de gases, el lecho fluidizado se mantiene por debajo de la temperatura de fusión de la ceniza, para evitar aglutinaciones y solidificaciones, que podrían conducir a la pérdida de fluidización, sus principales características es que tienen un importante reciclado de sub coque, requiere pasos especiales para obtener una alta conversión del carbono cuando se utilizan carbones de alta calidad, medios especiales para manipular carbones aglutinantes, características operativas a temperaturas uniformes y moderadas. [ CITATION Yép10 \l 3082 ]  Entradas: Carbón-Biomasa, O2, gas reactante  Salidas: Gas escape o producido-residuos sólidos o escoria Tabla 1. Condiciones operaciones del proceso de gasificación de Carbón. Temperatura Tamaño de Partícula Presión Fuente: [ CITATION Con09 \l 3082 ]

1300-1650 ºC 110 um 2-7 MPa

1.2. Tostación de Sulfuros Usada en la industria metalúrgica, la fluidización de partículas en lechos es una tecnología que se ubica dentro de las reacciones sólido-fluido, mediante la cual una masa constituida por partículas sólidas dentro de un recipiente, en mayor o menor grado de división, adquiere la movilidad de un fluido y se mantiene en suspensión por el empuje o tiro de un fluido que se desplaza en dirección vertical. Durante la fluidización un gas o un líquido se ponen en contacto con un sólido,

reaccionan con él y lo transforman en un producto diferente a la inicial.[ CITATION Góm15 \l 3082 ] Se basa en convertir una parte considerable de los sulfuros a una forma oxidada de cobre, a través de una tostación de oxidación-sulfatación. El concentrado ingresa con una concentración de arsénico de 5,8% como enargita, se somete a un proceso de tostación a una temperatura parcial elevada, en un reactor de lecho fluidizado mediante oxidación parcial de azufre en el concentrado, y sale una calcina con un contenido de 0,3% de arsénico. El porcentaje de enargita se reduce de cerca del 15% al 1,23% ya que se produce una descomposición térmica del mineral. [CITATION Sul17 \l 3082 ]  Entradas: Enargita (concentrado),  Salidas: Calcina, sulfato de cobre, sulfato de arsénico y azufre. Tabla 2. Condiciones operaciones en el proceso de Tostación de Sulfuros T (ºC) %[Arsénico] P (kPa)

950 5,8 101,325

Fuente: [ CITATION Góm15 \l 3082 ] 1.3. Secado en Lecho Fluidizado (Secado de Quinua) Industria de alimentos, el secado de quinua es de suma importancia para su almacenamiento, tanto para conservar sus propiedades germinativas o para el consumo humano, se usa un secador de lecho fluidizado pulsante los resultados obtenidos demostraron que la velocidad del secado en lecho fluidizado pulsante es mucho mayor que la del secado cuando se hace uso de métodos tradicionales requiriendo menor tiempo en alcanzar la humedad final deseada, así como una mayor homogeneidad en el producto final. [ CITATION Tru17 \l 3082 ]  Entradas: Quinua, agua.  Salidas: Quinua descartada y materiales extraños, agua con impurezas-lodos y saponinas, agua, quinua seca. Tabla 3. Condiciones operacionales del proceso de secado de quinua Temperatura

50ºC

Velocidad del aire 0,5 m/s Tiempo de secado 6 min 0,38m/s Velocidad mínima de fluidización Fuente: [ CITATION Tru17 \l 3082 ] 1.4. Tratamiento de Aguas Residuales (Reactor de Lecho Fluidizado) En el campo industrial de tratamiento de aguas. Cuando se considera tratamiento biológico de aguas residuales se genera un contacto entre el efluente a tratar y uno o más microorganismos, éstos se alimentan del contenido orgánico presente, reduciendo la concentración del DBO y la reducción de un contaminante específico, aquí se hace uno de un biorreactor de lecho fluidizado en el que se aplica agitación constante para la dispersión del oxígeno en toda el área brindando las condiciones necesarias para un buen proceso de biorremediación. [ CITATION Flo07 \l 3082 ]  Entradas: Agua residual, aire, microorganismos, nutrientes

 Salidas: Agua tratada, lodos Tabla 4. Condiciones operacionales del proceso de tratamiento de aguas (Proceso biológico) Temperatura pH Concentración entrada cianuro Velocidad flujo líquido Velocidad flujo del aire

25-30°C 9,6 o más 15 mg/l 0,17 m/s 1273,43 m/día

Fuente: [ CITATION Flo07 \l 3082 ] 1.5. Craqueo Catalítico en lecho fluidizado Industria Petrolera, es el proceso de refinación desde el origen más importante en la destilación del crudo. Se basa en la ruptura de cadenas de hidrocarburos, mediante la acción de un catalizador que favorece que las reacciones se produzcan a una temperatura más baja que la necesaria para el craqueo térmico de la misma carga. Las reacciones de desintegración de los hidrocarburos se llevan a cabo por contacto con un catalizador en el convertidor, donde también se lleva a cabo la separación mecánica de los productos desintegrados del catalizador mediante ciclones. (Hernández, 2004)  

Entradas: FCC, vapor, aire Salidas: Aceite clarificado, GLP, agua, gasolina Tabla 5. Condiciones Operacionales del craqueo Catalítico de Lecho Fluidizado T del reactor 530 ºC Presión del regenerador T del regenerador 695 ºC Catalizador/Aceite T de ingreso 215 °C Circulación del Catalizador Presión del Reactor 1,9 kg/cm2 Adición del Catalizador Fuente: [ CITATION Her04 \l 3082 ]

2,3 kg/cm2 9 15 ton/min 2 ton/min

2. Bibliografía 2.1. COCHILCO. (2017). Sulfatos primarios:desafíos y oportunidades. Obtenido de Ministerio de Minería: Gobierno de Chile: https://www.cochilco.cl/Listado%20Temtico/sulfuros %20primarios_desaf%C3%ADos%20y%20oportunidades.pdf 2.2. Concha, A., & Farías, Ó. (2009). Gasificación de Carbón para Generación de Energía Eléctrica. Obtenido de https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S071833052009000300008 2.3. Florez, D. (2007). Diseño Conceptual de un reactor de Lecho Fluidizado a Escala Laboratorio para el Tratamiento de aguas Residuales. Obtenido de https://repository.eafit.edu.co/bitstream/handle/10784/363/DianaMarcela_FlorezCortes_2 007.pdf;jsessionid=1F8C12813514E02083F455D3A9346FD9?sequence=1 2.4. Gómez, M. (2015). Metalurgia Extractiva: Tostación de Minerales. Obtenido de http://pirometalurgica.blogspot.com/ 2.5. Hernández , R. (2004). Simulación del Regenerador de una Unidad de una Unidad de Desintegración Catalítica Fluidizada. Obtenido de https://www.redalyc.org/pdf/342/34202105.pdf 2.6. Trujillo, H. (2017). SECADO DE QUINUA Chenopodium quinoa (INIAP TUNKAHUAN) MEDIANTE. Obtenido de

http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/6767/1/03%20EIA%20431%20TRABAJO %20DE%20GRADO%20.pdf 2.7. Yépez, L. (2010). Aplicaciones de la Fluidización. Obtenido de https://www.academia.edu/33085490/Aplicaciones_de_la_Fluidizaci%C3%B3n...