Diseño y construcción de un reactor de Lecho Fluidizado para el estudio de mezcla y segregación de gases y sólidos

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.