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Título : Diseño y construcción de un reactor de Lecho Fluidizado para el estudio de mezcla y segregación de gases y sólidos
Autor : Escudero, David (dir)
Castellanos Vallejo, Juan Pablo
Descriptores / Subjects : Fluidización
Laboratorios
Ingeniería Mecánica
Investigaciones
Fecha de Publicación : jul-2015
Ciudad: Editorial : Quito: USFQ, 2015
Cita Sugerida : Tesis (Ingeniero Mecánico), Universidad San Francisco de Quito, Colegio de Ciencias e Ingeniería; Quito, Ecuador, 2015
Resumen / Abstract: El presente trabajo de tesis presenta el diseño y construcción de un reactor de lecho fluidizado para el estudio y observación de fluidos en múltiples fases. El objetivo principal es realizar el diseño del reactor en un software CAD, los materiales usados en la construcción del mismo fueron especificados usando la información obtenida en trabajos previos realizados por David Escudero y otras referencias de la literatura. Se probaron diferentes diseños del reactor, teniendo el diseño final durante el proceso de construcción. Para el mismo se consultó con la empresa Gamacril, la cual tuvo aportes al diseño dando información sobre las limitaciones del acrílico y soluciones frente a problemas suscitados durante la construcción. Una vez terminada la construcción se procedió a realizar las pruebas del reactor en las facilidades de la Universidad San Francisco de Quito para comprobar el funcionamiento correcto del mismo. Los materiales utilizados para los experimentos fueron microesferas de vidrio de 400 a 800 micras de diámetro y cáscara de nuez molida con diámetros mayores a 800 micras, con densidades de 2500 y 1440 kg/m3 respectivamente. Se escogieron tres distintas presiones: 22.5, 30 y 45 psi, para cada presión se tuvieron diferentes porcentajes en volumen de los materiales (microesferas/ nuez) en el lecho siendo 25/75, 50/50 y 75/25. Los resultados obtenidos en los experimentos mostraron diferentes comportamientos del lecho en función de la configuración del mismo, se pudo observar mezclas heterogéneas con tendencia a una segregación del lecho, teniendo al final depósitos de microesferas en las paredes del lecho con pequeños porcentajes de cáscara de nuez.
Descripción : This thesis presents the design, construction and experimentation of a fluidized bed reactor to study and observe multi-phase flows. The main objective is to design the reactor using CAD software. The materials used on the construction were specified using information from previous work by David Escudero and other references in literature. Several reactor designs were proved, having the final design during the construction process. For the construction, a company called Gamacril was consulted, which gave feedback to the designs by giving information about the properties and limitations of acrylic, giving also solutions to problems risen during the construction. Once finished the construction phase, experiments were carried out using two different materials, 400-800 μm glass beads and ground walnut shell with diameter higher than 800 μm, whose densities are 2500 and 1440 kg/m3 respectively. The tests were done at different pressures: 22.5, 30 and 45 Psi. For each pressure there were different bed configurations of glass beads/walnut: 25/75, 50/50 and 75/25 in volume percentage. Once the tests were done, the results were analyzed visually observing the behavior of the fluidized materials inside the reactor. The results obtained from the experiments showed different bed behaviors depending on its configuration. Heterogeneous mixtures were observed with tendencies from the bed materials to segregate themselves having at the end small deposits of glass beads against the bed walls with smaller deposits of ground walnut shell.
URI : http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/5734
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