Análisis del comportamiento de un secador de lecho fluidizado en arreglo vertical, operado en forma continúa con vertederos - Verduzco Mora, Luis Alberto (Universidad Autónoma Metropolitana, 2016)
Se realizó la caracterización hidrodinámica de una columna multietapas de lecho fluidizado continuo con vertederos, para su empleo como secador de partículas de gel de sílice. Se determinó primero la zona de operación estable de la columna multietapas y la distribución de tiempos de residencia de los sólidos en la misma. Se observó que la zona de operación estable disminuye con el aumento en el flujo de sólidos y aire y que para valores de entre 34 y 45 % del área libre de la reducción cónica empleada en los vertederos, la velocidad crítica de operación prácticamente es constante. Mediante el análisis de distribución de tiempos de residencia, se determinó que el patrón de flujo de los sólidos en la columna multietapas se ajusta al modelo de N tanques perfectamente mezclados en serie y tiende al flujo pistón al aumentar el número de etapas empleadas. Para la evaluación de la columna como secador, se planteó un diseño factorial 33 con repeticiones en un punto central, teniendo como variables de estudio el número de etapas, la relación longitud de vertedero a diámetro de secador (L/D) donde la longitud del vertedero determina la altura del lecho fluidizado y la cantidad de sólidos retenidos, y la temperatura de alimentación del aire y como variables de respuesta el contenido de humedad en el sólido a la salida del equipo, así como la humedad y temperatura en el aire a la salida de la secador, mientras que los flujos de aire y sólidos se mantuvieron constantes. Empleando el modelo integral de Vanecek se predijo la humedad final del sólido a partir de la cinética de secado por lotes y la correspondiente función de distribución de tiempos de residencia, obteniendo errores máximos relativos de 10%. Se observó que cuando se trata la misma cantidad de material retenido en multietapas, la caída de presión es mayor comparada con el tratamiento en una etapa, pero el contenido de humedad final en el sólido es considerablemente menor. Los modelos estadísticos generados para las variables de respuesta planteadas representan adecuadamente la variabilidad de las mismas y pueden emplearse como ecuaciones de predicción en el dominio experimental estudiado.