Balances de población de cúmulos en un reactor de lecho fluidizado para FCC con técnicas multiescala en promedios volumétricos Pubblico Deposited
El objetivo de este estudio consiste en describir el comportamiento de un lecho fluidizado heterogéneo en el régimen de fluidización rápida (Capítulo II), con énfasis en el desarrollo de las ecuaciones de balances de población para los cúmulos del lecho fluidizado, a partir de las ecuaciones de continuidad, movimiento y energía para cada una de las fases, que mediante un procedimiento de promediado en multiescalas, conduce a la obtención de los tradicionales balances de población, así como a nuevos balances de población de momentum y energía, que son la principal contribución de este trabajo. La evolución de la distribución de tamaños de cúmulos se relaciona con los procesos de agregación y fragmentación que ocurren al interior del reactor FCC (Capítulo I). Para su descripción se desarrolló el análisis basado en estructuras jerárquicas que tienen como fundamento las ecuaciones hidrodinámicas locales para la fase vapor (γ ) y sólido (σ ), promediadas en el tiempo y en el espacio (Capítulo IV). Este último promedio comprende dos estructuras jerárquicas el promedio de fases que es fundamental para la descripción de los procesos de transporte al interior de los cúmulos de un tamaño característico (modelo pseudohomogéneo) y el promedio de región donde se describe la interacción entre ellos. Los balances de población correspondientes al cambio de masa, momentum y energía en el número de cúmulos de tamaño (j) por los procesos de agregación y fragmentación, se obtienen cuando el modelo de región en términos de la densidad numérica de cúmulos ( N j ) se integra en una sección del tubo elevador. La cerradura de este sistema considera relaciones de comportamiento basadas en la ley de viscosidad de Newton y la ley de Fourier (Capítulo VI). Los métodos clásicos sólo describen el balance de población para los cúmulos de tamaño (j) (Capítulo III) con estos efectos globalizados a través de modelos, donde los procesos de agregación y fragmentación no describen en forma clara y detallada su contribución (Capítulo V). Las metodologías para su obtención han tomado como base un desarrollo basado en analogías con la ecuación de Boltzman y el utilizado para un balance macroscópico en un tanque agitado (de flujo continuo) (Zamora, 1990) que es un caso particular del anterior.
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