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Tecnología y ciencias del agua

On-line version ISSN 2007-2422

Abstract

CAMPOS-DIAZ, Karla Edith  and  ALVAREZ-CRUZ, José Luis. Propuesta de un modelo hidrodinámico para números de Reynolds pequeños en un reactor de lecho fluidizado inverso sólido-líquido. Tecnol. cienc. agua [online]. 2017, vol.8, n.3, pp.143-150. ISSN 2007-2422.  https://doi.org/10.24850/j-tyca-2017-03-09.

El presente estudio tuvo como finalidad estudiar el comportamiento hidrodinámico de un reactor de lecho fluidizado sólido-líquido operado a flujo inverso. En este reactor se realizaron varios experimentos usando partículas esféricas sólidas de polipropileno más ligeras que el agua de tres diferentes tamaños, con distintos diámetros (4.00, 4.16 y 4.18 mm) y densidades que van de 808 a 867 kg/m3, que fueron fluidizadas por un flujo continuo de líquido. La altura del lecho fue determinada a diferentes velocidades de flujo de 0.95 a 9.5 (l min-1). Se desarrolló un modelo para predecir el comportamiento hidrodinámico, como la altura y el vacío entre los sólidos (porosidad del lecho); este modelo se derivó de la relación de fuerzas que actúan sobre una sola partícula y el conjunto de partículas que se encuentran en el lecho fluidizado; utiliza parámetros del proceso, como dimensiones del reactor, propiedades de las partículas y velocidades del líquido como variables de entrada; este modelo también incluye el coeficiente de arrastre inercial, el cual permite aplicarlo para partículas no esféricas. Este modelo tiene varias ventajas comparado con los reportados por otros autores, entre ellas, valores de desviación estándar ≤ 0.9% entre la porosidad del lecho experimental y la calculada; la porosidad del lecho puede ser expresada en términos de los números de Reynolds y Arquímedes, y este modelo estima la porosidad del lecho en un rango de número de Reynolds a partir de 5.5 a 200, el cual no ha sido estudiado en un reactor de lecho fluidizado inverso.

Keywords : reactor de lecho fluidizado inverso; porosidad del lecho; porosidad; número de Reynolds; número de Arquímedes; hidrodinámica; vacío entre sólidos; coeficientes de arrastre inercial.

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