Definición de la altura de operación para el secado de soja en lecho fluidizado cónico tridimensional

Abstract

Diversos procesos se llevan a cabo en un lecho fluidizado cónico, como el secado, que se aplica a la soja previamente para la inactivación enzimática. Por este motivo, el objetivo del presente trabajo es definir la altura estática óptima del lecho para el citado proceso, en función de la fluidodinámica. Se trabajó con 3 alturas de lecho: 0,06, 0,1 y 0,15 m, y con frecuencias en el rango de 5-50 Hz. Se comparó el comportamiento de la pérdida de carga y de la velocidad superficial a diferentes alturas. Con una altura de 0,15 m, las corrientes descendentes de granos por las paredes del equipo fueron escasas, y en el centro del lecho se formó un canal interno con flujo turbulento ascendente, provocando una distribución heterogénea en el lecho. Al trabajar con 0,06 m de altura del lecho, se produjo un alto grado de mezclado, pero el impacto constante con las paredes del cono generó la ruptura de una gran cantidad de granos. Dadas las comparaciones entre los esquemas de trabajo, se determinó que la altura óptima de trabajo es 0,1 m, la cual permitió lograr una alta tasa de transferencia de calor y materia para el secado eficiente del grano.

Several processes are carried out in a conical fluidized bed, such as drying, which is applied to soybeans beforehand for enzymatic inactivation. For this reason, the objective of the present work is to define the optimum static bed height for the above-mentioned process, as a function of fluid dynamics. We worked with 3 bed heights: 0.06, 0.1 and 0.15 m, and with frequencies in the range of 5-50 Hz. The behavior of head loss and surface velocity at different heights was compared. At a height of 0.15 m, the downward flow of grains through the walls of the equipment was scarce, and in the center of the bed an internal channel with turbulent upward flow was formed, causing a heterogeneous distribution in the bed. When working with 0.06 m bed height, a high degree of mixing occurred, but the constant impact with the cone walls generated the rupture of a large number of grains. Given the comparisons between the working schemes, it was determined that the optimum working height is 0.1 m, which allowed achieving a high rate of heat and material transfer for efficient grain drying.