Aglomeración de sólidos finos fluidizados Público Deposited

En este proyecto se analiza el efecto de algunos parámetros de operación asociados a un granulador de lecho fluidizado sobre el crecimiento de sólidos orgánicos de tamarindo (aglomerados). Se implementaron dos diseños experimentales en los cuales se eligió como variable de respuesta el diámetro promedio del aglomerado. El primer diseño experimental implementado fue un diseño factorial completamente aleatorio, considerando los parámetros (factores): tiempo de atomización de líquido con tres niveles (20, 40 y 60 minutos); temperatura de alimentación del aire con cuatro niveles (60, 70, 80, y 90°C) y recirculación con dos niveles (Con recirculación de sólidos (CR) y Sin recirculación de los sólidos (SR) elutriados respectivamente). Las observaciones obtenidas se analizaron estadísticamente mediante un análisis de varianza (ANOVA) resultando el tiempo de atomización estadísticamente significativo en el crecimiento del aglomerado. A partir de esta etapa, se realizó un método de comparación de medias conocido como (prueba de Tukey) para obtener los niveles de este factor donde se presente un efecto importante en el diámetro promedio del aglomerado obtenido, resultando que a los niveles 20 y 60 minutos se presenta la mayor variabilidad en el diámetro promedio del aglomerado. Se realizó una revisión bibliográfica de los procesos de aglomeración en lechos fluidizados con el objetivo de averiguar los niveles en los que se variaba la temperatura del aire dentro de la cámara de fluidización en estos procesos, encontrándose entre 40 y 60°C. Considerando los nuevos niveles para los factores tiempo de atomización, temperatura manteniendo los niveles para la recirculación, se implementó un diseño experimental factorial 23 . Se aplicó un ANOVA a este diseño experimental, determinando la significancia de los parámetros tiempo de atomización, temperatura e interacción entre la temperatura y recirculación. entre la temperatura y recirculación. Finalmente, se empleó una ecuación de balance de población discretizada (EBPD) para entender cuantitativamente el efecto de los parámetros de operación en los procesos de nucleación, crecimiento y agregación envueltos en la aglomeración de las partículas orgánicas estudiadas. Por consiguiente, el empleo de un BP en la descripción de un granulador de lecho fluidizado ha tenido como objeto entender y determinar el efecto de los distintos parámetros asociados al sistema sobre los procesos de aglomeración (Tan et al., 2005), relacionando la magnitud de las constantes cinéticas correspondientes con las observaciones utilizadas para su determinación (Kumar et al., 1997; Tan et al., 2005; Soos et al., 2006; Poon et al., 2008; Tourbin et al., 2008; Hulbert and Katz, 1964). El análisis del valor de las constantes cinéticas concuerdan con el análisis de varianza, mostrando que variaciones en la temperatura y la operación del sistema CR y SR de elutriados no provocan un efecto apreciable en los procesos de aglomeración. Aunado al hecho que para todos los casos estudiados, el proceso de crecimiento fue despreciable con respecto a los de nucleación y aglomeración. Así, el tiempo de atomización es el parámetro del proceso que influye en mayor grado en el aglomerado de las partículas: a tiempos de atomización cortos, el proceso de nucleación es dominante; mientras que a tiempos de atomización largos lo es la agregación. Se obtuvieron imágenes fotográficas por microscopia electrónica de barrido (SEM) de los aglomerados las cuales muestran evidencia que el aglomerado está formado por la cohesión de partículas indicando que el crecimiento del aglomerado es por agregación y presentan una geometría cercanamente esférica. Indudablemente, uno de los grandes retos de esta tecnología y que justifica con mucho los estudios de investigación realizados al respecto, es el garantizar que los sólidos aglomerados cumplan con las especificaciones que se requieren, en cuanto a forma, peso, resistencia al cizallamiento, mojabilidad, etc.

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  • 2013
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Última modificación: 09/29/2022
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