NOMBRE DE LA MATERIA: Fluidización
CÓDIGO DE LA MATERIA: IQ625
CARGA TOTAL DE HORAS TEORÍA: 60 horas
TOTAL DE HORAS: 60
horas
NÚMERO DE CRÉDITOS: 8
NIVEL DE FORMACIÓN: Posgrado
TIPO DE CURSO: Curso
PRERREQUISITOS: Ninguno
OBJETIVOS GENERALES
Conocer en detalle el fenómeno de
la Fluidización, su enorme campo de aplicación en la ingeniería
química, y entender los diferentes regímenes del contacto
gas-sólido. Estudiar la ingeniería de la fluidización,
considerando el fenómeno cinético en los lechos fluidizados,
desde los punto de vista de la transferencia de calor y masa, así como
de las reacciones químicas.
OBJETIVOS PARTICULARES
CONTENIDO TEMÁTICO:
UNIDAD 1.
INTRODUCCIÓN.
CONCEPTOS GENERALES.
1.1 Motivación, conceptos
introductorios. Principios fundamentales.
1.2
El fenómeno de la fluidización.
1.3
Comportamiento tipo líquido de un lecho fluidizado.
1.4
Comparación con otros métodos de contacto.
1.5
Calidad de la fluidización.
1.6 Selección del método de
contacto para una aplicación determinada.
UNIDAD 2.
APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS LECHOS
FLUIDIZADOS.
2.1 Historia de las aplicaciones.
2.2
Operaciones físicas.
2.3
Reacciones de síntesis.
2.4
Cracking de hidrocarburos.
2.5
Combustión e incineración.
2.6
Carbonización y gasificación.
2.7
Calcinación.
2.8
Reacciones que involucran sólidos.
2.9
Biofluidización.
UNIDAD 3.
REGÍMENES DE LA FLUIDIZACIÓN.
3.1 Caracterización de las
partículas sólidas.
3.2
Lechos empacados – Tamaño único de partículas.
3.3
Lechos empacados – Sólidos con distribución de
tamaños.
3.4
Determinación experimental de la esfericidad efectiva.
3.5
Velocidad mínima de fluidización. Caída de presión
y velocidad.
3.6
Efectos de la presión y la temperatura.
3.7
La clasificación Geldart de partículas.
3.8
Velocidad terminal.
3.9
Regímenes de fluidización.
UNIDAD 4.
TRANSFERENCIA DE CALOR EN LECHOS FLUIDIZADOS.
4.1
Determinaciones experimentales.
4.2
Estudios teóricos.
4.3
Interpretaciones de los coeficientes y modelos.
UNIDAD 5.
TRANSFERENCIA DE MASA EN LECHOS FLUIDIZADOS.
5.1 Determinaciones experimentales.
5.2
Estudios teóricos.
5.3
Interpretaciones de los coeficientes y modelos.
UNIDAD 6.
LECHOS FLUIDIZADOS BURBUJEANTES.
6.1 Determinaciones experimentales.
6.2
Estimación de las propiedades del lecho.
6.3
Modelos.
UNIDAD 7.
FLUIDIZACIÓN DE ALTA VELOCIDAD.
7.1 Lechos turbulentos.
Fluidización rápida.
7.2
Caídas de presión.
7.3
Modelos.
UNIDAD 8.
RTD DE SÓLIDOS EN LECHOS FLUIDIZADOS.
8.1 Partículas que no cambian de
tamaño.
8.2
Partículas que cambian de tamaño.
UNIDAD 9.
LECHOS FUENTE Y SUS APLICACIONES.
9.1 Introducción. Lechos fluidizados y lechos fuente.
9.2
Estructura del lecho fuente. Flujos y caídas de presión.
9.3
Transferencia de calor,masa y reacción química en los lechos
fuente.
9.4
Aplicaciones y diseño.
UNIDAD 10.
TRANSPORTE NEUMÁTICO.
10.1 Flujo vertical.
10.2
Flujo horizontal.
10.3
Caídas de presión.
10.4
Determinaciones experimentales.
UNIDAD 11.
TÓPICOS ESPECIALES
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
Fluidization Engineering, Kunii, D., and Levenspiel, O., 2nd Edition, Butterworth-Heinemann (1991).
The Chemical Reactor Omnibook, Levenspiel, O., Oregon State University Book Stores, 4th Edition (1993).
Introduction to Particle Technology, Rhodes, M., Wiley (1998).
BIBLIOGRAFÍA
COMPLEMENTARIA
Fluidised Particles, Davidson, J., F., and Harrison, D., Cambridge Univ. Press (1963).
Fluidization, Davidson, J., F., and Xavier, A., M., Cambridge Univ. Press (1978).