Los lechos fluidos: por fin, desafiando dos prácticas arraigadas. | JoVE Visualize

Área de la Ciencia:

Ingeniería Química Ingeniería Química.
Ciencias de la combustión Ciencia de la combustión.
Tecnología de partículas Tecnología de partículas.

Sus antecedentes:

Dos técnicas distintas de fluidización surgieron a principios del siglo XX: una para sólidos gruesos y otra para polvos finos.
Históricamente, la investigación de la fluidización hizo hincapié en los lechos burbujeantes para los sólidos gruesos, como la combustión del carbón.
Los procesos de fluidización de polvo fino priorizan la supresión de burbujas para la eficiencia.

Objetivo del estudio:

Para resaltar el panorama en evolución de la tecnología de fluidización.
Para subrayar la creciente competitividad de los reactores de lecho fluido frente a los sistemas convencionales.
Identificar áreas críticas de investigación para el avance de la fluidización en la catálisis y la combustión.

Principales métodos:

Revisión del desarrollo histórico en las artes de fluidización para sólidos gruesos y polvos finos.
Análisis de las consideraciones de diseño para los lechos de fluidos de combustión de carbón, incluida la combustión de carbón a bordo.
Examen de las estrategias de supresión de burbujas en la fluidización de polvo fino.
Evaluación de la competitividad del lecho de fluidos con calderas de carbón pulverizado y reactores catalíticos de lecho fijo.
Identificación de las necesidades de investigación para la catálisis del lecho de fluidos, en particular con respecto a las partículas finas (<40 micrómetros).

Principales resultados:

Los lechos de combustión fluidizados son cada vez más desafiantes para las calderas convencionales de carbón pulverizado.
Los lechos fluidizados ofrecen un control superior de las emisiones, especialmente para los combustibles con alto contenido de azufre.
El progreso en la fluidización con supresión de burbujas (sin burbujas) mejora la competitividad con los reactores catalíticos de lecho fijo.

Conclusiones:

La tecnología de fluidización ha madurado en dos aplicaciones distintas, pero cada vez más competitivas.
La optimización de reactores de lecho de fluidos para la catálisis requiere una mayor investigación sobre el comportamiento de las partículas finas (por debajo de 40 micrómetros) y velocidades de gas más altas.
Los lechos fluidizados representan un avance significativo en el control de emisiones para la combustión de carbón y la eficiencia en los procesos catalíticos.