Estudio de fluidización en un equipo de lecho de chorro bidimensional

Abstract

La tecnología de fluidización se aplica en muchos procesos de la industria alimentaria, para el caso de secado, resulta muy competitiva por las ventajas sobre el secado spray, ameritando la apropiación de su conocimiento. El estudio de la fluidodinámica del lecho de chorro fluidizado bidimensional se realizó en un equipo diseñado y construido al efecto. El estudio de fluidodinámica del lecho consistió en evaluar el comportamiento del lecho con un caudal de aire alimentación creciente y luego decreciente. Se determinaron los parámetros globales predominantes en la fluidización: pérdida de carga máxima del lecho de chorro DPx, velocidad de mínima fluidización Vmf y caudal mínimo de fluidización Qmn, los ensayos se realizaron para lechos de inertes conformados con esferas de vidrio de diámetros Dp = 3 mm, 4 mm, 6 mm, 7 mm y alturas de lecho estático Ho = 6 cm, 11 cm, 15 cm. Para el estudio del caudal de alimentación óptimo para el lecho construido, se utilizó agua destilada a una temperatura de 100 °C, como solución patrón y los caudales probados fueron Wagua = 3 ml/min y 9 ml/min. Los resultados revelaron que las mejores condiciones operacionales para el lecho de chorro bidimensional fueron un Wagua de 9 ml/min, con un caudal Qaire = 0.006 m3/s para un lecho de inerte conformado por un Dp = 4 mm y una altura estática de lecho inicial Ho = 11 cm.

Fluidization technology is applied in many processes in the food industry, in the case of drying, it is very competitive due to the advantages over spray drying, meriting the appropriation of its knowledge. The study of the fluid dynamics of the two-dimensional fluidized jet bed consisted of evaluating the behavior of the bed with increasing and then decreasing feed air flow. The predominant global parameters in fluidization were determined: maximum head loss of the jet bed Px, minimum fluidization speed Vmf and minimum fluidization flow Qmn, the tests were carried out for inert beds formed with glass spheres of diameter Dp = 3mm, 4mm, 6mm, 7mm and static bed heights H0 = 6cm, 11cm, 15cm. For the study of the optimal feed flow rate for the constructed bed, distilled water at a temperature of 100ºC was used as a standard solution and the flow rates tested were Wagua = 3ml/min and 9ml/min. The results revealed that the best operational conditions for the two-dimensional jet bed were a Wagua of 9ml/min, with a flow rate Qaire = 0.006m3 /s for an inert bed made up of a Dp = 4mm and an initial static bed height H0 = 11cm.