Fluidizacion Concepto General

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INTRODUCCIÓN Se da el nombre de fluidización al proceso de contacto que ocurre entre un sólido y un fluido (gas o líquido) en el cual el lecho formado por partículas sólidas finamente divididas se levanta y se agita por medio de una corriente ascendente de fluido. Esta técnica nació en el año de 1937 gracias a las investigaciones y trabajos realizados por la corporación de petróleo, la corporación M. W. Kellogg y la empresa estándar de petróleo de Indiana, en sus esfuerzos por un mejor proceso de desintegración catalítica. En este trabajo se podrá observar en que consiste la técnica de fluidización, además se podrá dar una idea de su proceso, de cómo es el mecanismo de este proceso y de sus características; asimismo de los diferentes lechos que se manejan y que se estudian en esta técnica, sin olvidar el comportamiento de los flujos a través de los lechos y el movimiento de las partículas a través de los fluidos.

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INTRODUCCINSe da el nombre de fluidizacin al proceso de contacto que ocurre entre un slido y un fluido (gas o lquido) en el cual el lecho formado por partculas slidas finamente divididas se levanta y se agita por medio de una corriente ascendente de fluido. Esta tcnica naci en el ao de 1937 gracias a las investigaciones y trabajos realizados por la corporacin de petrleo, la corporacin M. W. Kellogg y la empresa estndar de petrleo de Indiana, en sus esfuerzos por un mejor proceso de desintegracin cataltica. En este trabajo se podr observar en que consiste la tcnica de fluidizacin, adems se podr dar una idea de su proceso, de cmo es el mecanismo de este proceso y de sus caractersticas; asimismo de los diferentes lechos que se manejan y que se estudian en esta tcnica, sin olvidar el comportamiento de los flujos a travs de los lechos y el movimiento de las partculas a travs de los fluidos.

DESARROLLO

Historia De La Fluidizacin.La tcnica de fluidizacin naci gracias al trabajo pionero de la corporacin de desarrollo estndar del petrleo, la corporacin M. W. Kellogg y la empresa estndar de petrleo de Indiana, en sus esfuerzos para obtener un mejor proceso de desintegracin cataltica que el proceso de lecho fijo introducido en 1937. El proceso de lecho fijo era uno de los mejores procesos dentro de los primeros procesos de desintegracin cataltica trmica. Este mtodo produca ms gasolina con mayores niveles de octano y menor combustible con bajas propiedades importantes.Los experimentos iniciales en el desarrollo de un nuevo proceso an mejor que el entonces existente iniciaron en las mismas lneas del proceso de lecho fijo. Durante este nuevo mtodo, se hizo al vapor de petrleo pasar a travs de uno de los lechos hasta que se formara una catlisis llena de carbn. Luego el vapor de petrleo fue transferido a un lecho fresco adyacente mientras que un flujo de aire fue hecho pasar a travs del material contaminado de carbn para regenerar la catlisis. Pronto se acord que algunas innovaciones seran deseables para evitar la complejidad y el costo de estas. Colocando los lechos regenerados y reactores en serie y moviendo la catlisis continuamente en forma mecnica de un lecho al otro, pareca ser el mtodo obvio a alcanzar. Los experimentos iniciales indicaron que tal sistema podra sufrir considerables prdidas por friccin excepto si se adoptara un sistema neumtico en vez de un mecnico para trasportar la catlisis. Pronto fue descubierto que, para evitar tanto la erosin severa como la friccin, velocidades del gas relativamente bajas serian requeridas. Esto llevo a una investigacin en catlisis de polvos y eventualmente a la observacin de que lechos densos de polvos podan ser mantenidos flotando con prdidas relativamente bajas.Tambin se observ que a velocidades del aire alto, las partculas flotaban en forma considerablemente agitada y que existan burbujas ascendiendo de la parte inferior a la superior del lecho en forma anloga a un lquido hirviendo. Simultneamente, fue observado que la cada de presin a travs de este lecho hirviente o fluidizado era igual al peso de la carga del lecho, que el lecho era heterogneamente cargado o empujado por el flujo del gas y por lo tanto, se encontraron propiedades efectivas de flujo similares a la de los lquidos. Estos experimentos simples dieron vida a los conceptos actuales de lechos fluidizados.

FLUIDIZACINSe da el nombre de fluidizacin al proceso de contacto que ocurre entre un slido y un fluido (gas o lquido) en el cual el lecho formado por partculas slidas finamente divididas se levanta y se agita por medio de una corriente ascendente de fluido.Ahora bien, Mc Cabe y Smith sealan que se habla de fluidizacin particulada cuando existe una expansin grande pero uniforme del lecho a velocidades elevadas, la cual generalmente se manifiesta en sistemas lquido-slido, para partculas muy finas y un rango limitado de velocidad. Dicen que tambin se habla de fluidizacin una pequea fraccin del gas fluyen por los canales existentes entre las partculas, las cuales se mueven de forma errtica .agregativa cuando los lechos de slidos se encuentran fluidizados con gases, como el aire, donde la mayor parte del gas pasa a travs del lecho en forma de burbujas o huecos que estn casi exentos de slidos. La principal desventaja de la fluidizacin gas-slido consiste en el desigual contacto del gas y el slido. La mayor parte del gas pasa a travs del lecho en forma de burbujas y slo hace contacto directamente con una pequea cantidad del slido en una delgada envoltura ubicada alrededor de la burbuja. Una pequea fraccin del gas pasa a travs de la fase densa, la cual contiene casi todo el slido.Existe algo de intercambio de gas entre las burbujas y la fase densa por difusin y por procesos turbulentos tales como la divisin y coalescencia de burbujas; pero la conversin global de un reactante gaseoso es en general mucho menor que la que tiene lugar en el contacto uniforme a la misma temperatura, como en un reactor ideal con flujo pistn.Fluidizacin Solido-Liquido

Procesos De Fluidizacin.Imaginemos un lecho fluido dispuesto sobre una superficie porosa. Si un flujo de aire desde abajo tiene la suficiente presin, mantendr las partculas del lecho en suspensin. Este es un lecho fluido, donde las partculas del mismo estn en suspensin, pero no en circulacin. El residuo se inyecta dentro del lecho en torno del slido de manera uniforme. El aire que fluidiza al lecho se calienta hasta la temperatura de ignicin del residuo y este se empieza a quemar (oxidar) dentro del lecho. La mayor parte de las cenizas permanece en el lecho, pero luego sale de la incineradora a travs del equipo de control de la contaminacin del aire. El calor que sube con los gases de combustin puede capturarse en una caldera o utilizarse para precalentar el aire de combustin. Una buena combustin requiere aire en exceso.Una buena combustin representa una buena oxidacin de los componentes orgnicos: carbono e hidrgeno. Para conseguirlo, el aire, que contiene solo el 21% de Oxgeno en volumen, debe mezclarse perfectamente con el carbono y el hidrgeno del combustible. En un proceso homogneo como este se requiere Tiempo, Turbulencia y Temperatura. Si se disminuye uno de estos tres factores debe de aumentarse los otros dos para conseguir igual grado de combustin.Descripcin General del Proceso de FluidizacinLa fluidizacin como tal, es un proceso mediante el cual se suspenden un conjunto de partculas por medio de un fluido. Este proceso puede ser llevado a cabo en lo que se denomina una columna de fluidizacin. Cuando el flujo del fluido es muy bajo, es decir que la presin efectuada por ste sobre el conjunto de partculas no es lo suficientemente alto como para comenzar a mover a las partculas, entonces se dice que las partculas se encuentran en un estado fijo o esttico.En el caso en que el flujo es alto, las partculas son transportadas hacia fuera de la columna y entonces se habla de un proceso de transporte hidrulico o neumtico dependiendo de cul sea el fluido utilizado. Finalmente se dice que el conjunto de partculas o lecho est siendo fluidizado cuando el nivel de flujo permite a cada partcula suspenderse de manera que el lecho se mantiene inmvil en relacin con la columna en la cual se encuentra.Caractersticas del ProcesoEl proceso de fluidizacin es una buena eleccin cuando se requiere de una herramienta para procesos qumicos o fsicos debido a las ventajas que tiene con respecto a otras alternativas. En primer lugar el movimiento continuo del fluido hace que las partculas se mantengan tambin en movimiento y siempre queden expuestas al flujo del fluido, provocando consecuentemente la mezcla continua del lecho y as la homogenizacin de este. El control trmico del lecho es mucho ms fcil de manejar. De igual manera el rea de contacto entre el slido y el fluido es muy grande, lo cual permite que se alcancen altas transferencias de masa y de calor entre ellos. Otra caracterstica importante de este proceso es su manejo simple por la facilidad con la que se pueden transportar los slidos hacia dentro y hacia fuera del equipo.De la misma forma existen ciertas caractersticas del proceso poco deseables que lo ponen en desventaja con respecto a otros. La atricin o aglomeracin de las partculas es una muy importante, ya que esto limita el uso del proceso a cualquier tipo de partcula. Existen algunas partculas con una alta tendencia a la atricin o aglomeracin, que pueden producir una degradacin excesiva de la partcula o que se formen partculas demasiado grandes.Esto genera otra caracterstica negativa, el tamao de las partculas est limitado. La forma de la partcula tambin debe ser tomada en cuenta, ya que existen partculas con formas tan irregulares que no es posible fluidizarlas, teniendo que emplear otros procesos que puedan manejarlas. Un factor desventajoso se observa al controlar el flujo del fluido ya que, como se dijo anteriormente, dicho flujo debe ser el adecuado para evitar por un lado que el lecho se vuelva esttico y por otro que se pierda material por el arrastre de partculas.

LECHO FIJO Y FLUIDIZADO.Un lecho consiste en una columna formada por partculas slidas, a travs de las cuales pasa un fluido (lquido o gas) el cual puede ser librado de algunas impurezas y sufre una cada de presin. Si el fluido se mueve a velocidades bajas a travs del lecho no produce movimiento de las partculas, pero al ir incrementando gradualmente la velocidad llega un punto donde las partculas no permanecen estticas sino que se levantan y agitan, dicho proceso recibe el nombre de fluidizacin.A medida que se incrementa la velocidad del fluido, con lo cual tambin se aumenta el caudal (si el rea se mantiene constante), se pueden distinguir diferentes etapas en el lecho de acuerdo con lo sealado por Melndez y Gutirrez: Lecho Fijo: las partculas permiten el paso tortuoso del fluido sin separarse una de otras, esto hace que la altura del lecho se mantenga constante y por tanto la fraccin de vaco en el lecho (porosidad) se mantiene constante.

Lecho prefluidizado: tambin es conocido como fluidizacin incipiente, y se trata de un estado de transicin entre el lecho fijo y el fluidizado. Una de las caractersticas que presenta esta etapa es que la velocidad en este punto recibe el nombre de velocidad mnima de fluidizacin.

Fluidizacin discontinua: tambin se conoce como fase densa y es cuando el movimiento de las partculas se hace ms turbulento formndose torbellinos. Dentro de esta etapa se pueden distinguir dos tipos de fluidizacin:

Particulada: se manifiesta en sistemas lquido-slido, con lechos de partculas finas en los cuales se manifiesta una expansin suave. Agregativa: se presenta en sistemas gas-slido. La mayor parte del fluido circula en burbujas que se rompen en la parte superior dando origen a la formacin de aglomerados.

Fluidizacin continua: todas las partculas son removidas por el fluido, por lo que el lecho deja de existir como tal, mientras que la porosidad tiende a uno.

Lechos fluidizados con vapor sobrecalentado

El vapor sobrecalentado ha surgido como alternativa para el secado en los ltimos 20 aos, y empieza a tener bastante aceptacin en diferentes reas. El secado con vapor sobrecalentado promete grandes beneficios sobre el secado con aire caliente tales como; razones de secado ms altas, mejor calidad de producto, ahorro de energa, menor tamao de equipo, reduccin de contaminacin, entre otros. La energa utilizada en el proceso se puede recuperar y ser reutilizada, ahorrando as grandes cantidades de energa. Los secadores que utilizan el vapor sobrecalentado son sistemas cerrados, lo cual no permite la filtracin de partculas al exterior, evitando de esta manera la contaminacin. Tipos de lecho fluidizado y mvil.Existen cuatro tipos de lechos fluizados:a. Un lecho fluidizado convencional.b. Un lecho fluidizado expandido c. Un lecho fluidizado con una zona troncocnica superior llena de slido; se forma una pequea bveda de gas en la zona de separacin de lecho fluidizado y mvil. d. Un flumov con parte fluidizada y mvil. Uno de los factores fundamentales para conseguir una operacin controlada es la regulacin de la circulacin del slido de la parte mvil a la fluidizada a travs de la bveda.Flujo a travs de lechos rellenos.El comportamiento de un lecho relleno viene caracterizado principalmente por las siguientes magnitudes: Porosidad del lecho o fraccin de huecos, : Es la relacin que existe entre el volumen de huecos del lecho y el volumen total del mismo (huecos ms slidos). Esfericidad de una partcula, : es la medida ms til para caracterizar la forma de partculas no esfricas e irregulares.

Tamao de partculas, dp: Si la partcula es esfrica se emplea su dimetro.

Porosidad mnima de fluidizacin. La porosidad del lecho cuando comienza la fluidizacin, recibe el nombre de porosidad mnima de fluidizacin (mf). Esta porosidad depende de la forma y el tamao de las partculas.

Combustin En Lecho Fluido.La combustin en lecho fluido (Fluizided bed combustion,FBC) es una tecnologa de combustin usada en centrales elctricas.Tecnologa que permite una mayor flexibilidad en el uso de combustible: carbn, biomasa, basura, etc Adems de un mayor aprovechamiento del combustible y una mejor transferencia del calor producido durante la combustin. Un lecho fluido est formado por el combustible en pedazos (aproximadamente es un 2-5% del peso total del lecho) y el lecho propiamente dicho (cenizas, piedra caliza, material adicional, etc.). No se permite la fundicin del lecho, por lo que la temperatura est limitada a 850-900C. Esta temperatura evita el reblandecimiento de las cenizas del combustible y la descomposicin del sulfato de calcio. El lecho fluido sustenta el combustible slido mientras se bombea aire hacia arriba durante la combustin. El resultado es la formacin de remolinos que favorecen la mezcla del gas y del combustible.El carbn, en partculas de 5-10 mm, es quemado en un lecho fluidizado con partculas slidas inertes cuyo tamao est comprendido entre 0.5-3 mm. Menos del 2% del material del lecho es el combustible; el resto son cenizas del combustible y absorbente el cual es aadido para capturar el azufre durante la combustin. Al aumentar la velocidad de fluidizacin gran cantidad de material slido es arrastrado.

Gasificacin De Carbn En Lecho Fluidizado.En un principio el objetivo era producir un gas natural que pudiese transformarse en productos qumicos (incluyendo combustibles lquidos). En la actualidad, ha aumentado la disponibilidad de gas natural. La gasificacin del carbn, se ha centrado en el suministro de un combustible gaseoso limpio y flexible para la alimentacin de plantas industriales, aisladas de suministros de gas natural y para centrales generadoras de energa de ciclo combinado.La gasificacin de carbn se utiliz inicialmente por compaas de gas para la iluminacin hace ms de 70 aos y fue ampliamente utilizada en Europa donde el petrleo era escaso en los 40. Los gasificadores de carbn se utilizan en muchos pases para la produccin comercial de gas y compuestos carboqumicos. La elevada eficiencia de los procesos de ciclo combinado que usan gas natural como combustible ha llevado a proponer como va posible para un aprovechamiento limpio y eficiente del carbn, su conversin a gas mediante la gasificacin.

Usos industrialesEn todos los casos de inters comercial, la gasificacin con vapor, la cual es endotrmica, es una reaccin qumica importante. La entrada de calor necesario es tpicamente suministrada al gasificador por combustin de una porcin del carbn con oxgeno adicionado junto con el vapor. Desde el punto de vista industrial, el producto final es ya sea CHEMICAL SYNTHESIS GAS (CSG), MEDIUM-BTU GAS (MBG), O SUBSTITUTE NATURAL GAS (SNG).Cada uno de los tipos de gas tiene potenciales aplicaciones industriales. En la industria qumica, el gas de sntesis de carbn es una fuente alternativa potencial de hidrgeno y monxido de carbono. Esta mezcla se obtiene principalmente del vapor reformando de gas natural, lquidos naturales del gas, u otros lquidos del petrleo. Los usuarios de combustible en el sector industrial han estudiado la viabilidad de utilizar el medium-Btu gas en lugar de gas natural o petrleo para aplicaciones de combustible. Finalmente, la industria del gas natural est interesada en substituir el gas natural, el cual puede ser distribuido en redes de tubera.Tambin ha habido algo de inters por la industria elctrica en gasificar el carbn usando aire para la entrada necesaria de calor. Esto podra producir low-Btu gas (por la presencia de nitrgeno), el cual puede ser quemado en un sistema de generacin de potencia del ciclo combinado.El proceso de gasificacinEn casi todos los procesos, el diagrama general de flujo de proceso es el mismo. El carbn est preparado por chancado y secado, retratado si es necesario para prevenir el endurecimiento, y luego convertido en gas con una mezcla de aire u oxgeno y vapor. El gas resultante es enfriado y limpiado de los residuos quemados, cido sulfhdrico, y CO2 antes de entrar a las fases opcionales de procesamiento para ajustar su composicin al uso final. TermodinmicaEn el estudio de la termodinmica de la gasificacin del carbn suponemos que el carbn puede ser tratado como carbn puro aunque realmente sea un slido no homogneo que contiene hidrgeno, oxgeno, azufre, nitrgeno y materia mineral, pues los errores asociados con esta suposicin probablemente no son significativos.

Carbn Gases (CO, CO2, H2, CH4) + C ("char") (1)

C ("char") + H2O CO + H2 (endotrmica)..(2)

C ("char") + 3/2 O2 CO2 + CO (exotrmica) ..(3)

CO + H2O CO2 + H2 (medianamente exotrmica) (4)

CO + 3H2 CH4 + H2O (exotrmica) .(5)

El asunto termodinmico principal en procesos de gasificacin ms prcticos es cmo suministrar el calor para esta reaccin. Varios mtodos son ideados, pero generalmente el calor es suministrado permitiendo que ocurran las reacciones exotrmicas (3) y (5) en el mismo reactor junto con la reaccin (2). El grado al cual usamos una reaccin o la otra depende de la configuracin del proceso y del producto deseado. Las reacciones (4) y (5) son llevadas a cabo en etapas posteriores con el fin de medir la composicin de los gases para sus usos particulares.

Secado por lecho fluidizado.En la actualidad se cuenta con diversos sistemas de secado por lecho fluidizado, estos pueden ser de trabajo continuo o por baches, de ciclo abierto, en los que se evapora agua o de ciclo cerrado, en los que se evaporan en su gran mayora solventes orgnicos. El proceso se desarrolla en equipos que pueden tener muchas configuraciones dependiendo de las caractersticas de producto final; las ms comunes son lechos fluidos circulares o rectangulares, con o sin vibracin y con o sin bafles.Sin importar la configuracin, el estado de fluidizacin se desarrolla al hacer pasar un gas (usualmente aire) a una determinada velocidad continuamente a travs de una cama con perforaciones donde se deposita el producto.En el caso del secado, el aire es calentado bien sea de forma directa o indirecta y es obligado a pasar a travs del producto, fluidizndolo y removiendo humedad. Al salir este del lecho, es dirigido a un dispositivo de recoleccin de polvos que usualmente es un cicln, filtro de talegas, lavador de gases por va hmeda o una combinacin de estos dependiendo de los requerimientos del proceso y regulaciones locales. Lecho fluidizado continuo - ciclo abierto lecho fluidizado continuo - ciclo cerradoEn la unidad de circuito cerrado, los gases de secado son reciclados una y otra vez, con solamente una pequesima purga o entrada de gas del exterior. Los sistemas de secado por circuito cerrado se aplican en los siguientes casos: Cuando el producto es txico o emite gases nocivos. Cuando el producto emite olores desagradables durante el secado. Cuando el disolvente de evaporacin debe recuperarse. Cuando los disolventes no acuosos son inflamables o forman mezclas explosivas con el aire ambiente.Lecho Fluidizado Por BachesSi la intencin es aglomerar o granular, el proceso de lecho fluidizado requiere que los slidos alimentados se encuentren en forma articulada antes de entrar al equipo. El fenmeno de aglomeracin se presenta al atomizar un lquido sobre la capa fluidizada de producto.Dependiendo de los requerimientos y el gas de secado, pueden emplearse un ventilador de induccin o dos ventiladores; uno de induccin y otro de extraccin. El proceso de calentamiento del aire puede realizarse de forma directa con quemadores de gas o de forma indirecto con intercambiadores de calor y vapor.APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA FLUIDIZACIN

Aplicaciones de la fluidizacin.Los lechos fluidizados tienen mltiples aplicaciones, tales como:a- La clasificacin mecnica de partculas en base a su tamao, forma o densidad.b- El lavado o lixiviacin de partculas slidas. c- Cristalizacin.d- Adsorcin e intercambio inico. e- Intercambiado de calor en lecho fluidizado.f- Reacciones catalticas heterogneas.g- Combustin de carbn en lecho fluidizado. h- Gasificacin de carbn en lecho fluidizado.i- Bioreactores de lecho fluidizado.Secado en lechos fludizados. Sus fundamentosEl procesamiento en lechos fluidizados implica el secado, enfriamiento, aglomeracin, granulacin y revestimiento de los materiales en grnulos. Es ideal para una amplia gama de productos sensibles y no sensibles al calor. El procesamiento uniforme se logra haciendo pasar un gas (por lo general aire) a una velocidad controlada a travs de una capa del producto para crear un estado fluidizado.El gas de fluidizacin aporta el calor para el secado en lechos fluidizados, pero el flujo del gas no tiene que provenir de una sola fuente. El calor se puede introducir de manera eficaz calentando las superficies (paneles o tubos) inmersas en la capa fluidizada.En el enfriamiento en lechos fluidizados se usa gas fro (por lo general aire acondicionado o ambiental). En las plantas de tamao ms econmico en ocasiones ser necesario acondicionar el gas para lograr que el producto se enfre adecuadamente y para evitar que capte partculas voltiles (por lo general humedad). El calor tambin se puede eliminar enfriando las superficies inmersas en la capa fluidizada.La aglomeracin y la granulacin se pueden realizar de varias formas, dependiendo del producto que se vaya a alimentar y las propiedades que deba tener el producto final.El revestimiento en lechos fluidizados de polvos, grnulos o tabletas requiere de la aspersin de un lquido en condiciones estrictamente controladas sobre el polvo fluidizado.Existen toda una serie de sistemas para el secado en lechos fluidizados. Los secadores continuos y por lotes, los enfriadores y los sistemas de aglomeracin, revestimiento, aglomeracin en bolas y granulacin estn diseados para operar en ciclos abiertos (que implican la evaporacin de agua), o en ciclos cerrados (que implican la evaporacin de solventes, en su mayor parte orgnicos). Para los productos que presentan riesgo de explosin de polvo durante el procesamiento, existen disponibles diseos a prueba de choques de explosin y sistemas auto-inertizados y de ciclo cerrado. AplicacionesAplicacin para la obtencin de productos qumicos, bioqumicos, farmacuticos, alimenticios, lcteos y de polmeros. Sus ventajas

A. La fluidizacin de los materiales en grnulos permite una mayor facilidad en el transporte de los materiales, altas velocidades de intercambio de calor con una gran eficiencia trmica, a la vez que evita el sobrecalentamiento de las partculas.

B. Las propiedades de los productos se determinan basndose en la informacin derivada de su velocidad de secado, por ejemplo, la forma en que el contenido de partculas voltiles cambia con el tiempo en un lote en lecho fluidizado que opera en condiciones controladas. Otras propiedades importantes son la velocidad del gas de fluidizacin, el punto de fluidizacin (es decir, el contenido de partculas voltiles bajo el cual se logra la fluidizacin sin agitacin mecnica o vibracin), el contenido de partculas voltiles en equilibrio y el coeficiente de transferencia de calor para las superficies de calentamiento inmersas.

C. Estos y otros datos se alimentan a un modelo por computadora del procesamiento en lechos fluidizados permitiendo as dimensionar los sistemas de secado industriales.

D. El secado en lechos fluidizados resulta adecuado para polvos, grnulos aglomerados y pastillas con un tamao de partcula promedio entre 50 y 500 micras. Es muy probable que los polvos muy finos y ligeros o las partculas altamente elongadas requieran vibracin para lograr con xito el secado en lechos fluidizados.

Reactores de lecho fluidizado. FCC (Fluid Catalytic Cracking).Las refineras han ido adaptndose para producir cada vez mayor porcentaje de fracciones ligeras (los productos ms valiosos del barril de crudo). Hemos pasado de la refinera que hace el fraccionamiento del crudo por destilacin atmosfrica o al vaco a la compleja refinera que convierte mediante craqueo cataltico (entre otros procedimientos) las fracciones pesadas de la destilacin al vaco en fracciones ligeras, y finalmente a las refineras que utilizan procesos ms profundos, consiguiendo un barril ms blanco.Para comprender el craqueo cataltico operando en doble lecho fluidizado empezamos por el craqueo trmico que consiste en la ruptura de las cadenas carbonadas por la accin del calor (400-650 C). Las cadenas se rompen, deshidrogenan o polimerizan produciendo parafinas ms cortas, olefinas, naftenos o aromticos, segn los casos.En principio, la ruptura de un hidrocarburo da lugar a una nueva parafina ms corta y a una olefina.De acuerdo con esto, la realizacin del craqueo obliga a calentar la fraccin tratada a una temperatura determinada y de la forma ms homognea posible, y luego separar las fracciones originadas de acuerdo con su volatilidad. Estas operaciones sern continuas, dada la alta escala a la que se efectan.El craqueo se practica en fase lquida o en fase vapor. Dependiendo de la volatilidad del aceite tratado y de la presin y temperatura de trabajo. Las condiciones ms corrientes de fase lquida (preferentemente para tratar aceites pesados) es de unos 450 C y 10-80 atm. En fase vapor (gasleos ligeros y querosenos) las temperaturas son algo ms altas, 500C o ms y la presin nunca llega a las 4-5 atm.La proporcin de la carga que se transforma en gasolina vara con la temperatura y el tiempo. El rendimiento en gasolina llega a veces al 80%.En las refineras modernas el craqueo trmico a quedado desplazado por el craqueo cataltico.Sigue utilizndose por 3 objetivos: Visbreaking o reduccin de la viscosidad de los residuos pesados de la destilacin atmosfrica o al vaco. Produccin trmica de gasleo. Coquizacin, para aprovechar al mximo las partes voltiles.Las operaciones de craqueo trmico se han perfeccionado con el empleo de catalizadores que han permitido disminuir las temperaturas y las presiones y mejorar el rendimiento en gasolina, aumentando as mismo su calidad carburante al producir una mayor ramificacin en las cadenas.Los catalizadores empleados pueden ser dadores de protones o transportadores de electrones.La diferencia fundamental entre las reacciones de craqueo trmico y cataltico es que las primeras se producen a travs de un mecanismo de radicales libres y las segundas mediante la produccin de carbocationes producidos por la adicin del catalizador.Se practica de manera semejante al trmico pero intercalando en la cmara de reaccin el lecho cataltico para que lo atraviesen los vapores a reformar. Este sera el sistema de lecho fijo. El depsito de coque obliga a trabajar con doble lecho; mientras uno est en funciones se pasa por el otro una corriente de aire caliente que quema la carbonilla y libera la superficie del catalizador.Como esta forma intermitente de trabajo no puede ser muy eficaz, se ha evitado de varias maneras, empleando sistemas en que las bolas de material cermico se sustituyen por el catalizador granulado; o tambin operando en doble lecho fluidizado, uno de cuyos lechos trabaja en catlisis y simultneamente el otro se descoquiza por combustin, pasando continuamente el catalizador granular microesfrico de uno a otro.Las ventajas de este sistema fluidizado especialmente se basa en la gran produccin por unidad.El resto del proceso es anlogo tambin al craqueo trmico.En general, el reformado da muy elevados rendimientos en gasolina y mucho menor en gases, pues las reacciones catalticas transforman las olefinas y parafinas gaseosas en hidrocarburos alcohilados, naftnicos y aromticos.

CONCLUSIN

El estudio terico de la fluidizacin es muy complejo debido a que se manejan una gran cantidad de variables y adems que se tienen que considerar varios fenmenos que suceden simultneamente como la transferencia de momento, la transferencia de calor y la transferencia de masa, que ya son complicados en s. Por esta razn se realizan estudios experimentales que ayudan a comprender el fenmeno desde varios puntos de vista y a obtener relaciones empricas que puedan predecir el comportamiento general. Se debe de tener en cuenta que los Medidores de Flujos son dispositivos, el cual pueden ser utilizado en muchas aplicaciones tecnolgicas y aplicaciones de la vida diaria, en donde conociendo su funcionamiento y su principio de operacin se puede entender de una manera ms clara la forma en que este nos puede ayudar para solventar o solucionar problemas o situaciones con las cuales nos topamos diariamente.