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RESUMENLa fluidización de lechos consiste en el paso de un fluido (líquido o gaseoso) a través de
partículas sólidas, provocando su movimiento cuando la velocidad del mismo genera una fuerza de
empuje capaz de producir una caída de presión que iguala a la fuerza de gravedad que actúa sobre
las partículas. En este punto, conocido como punto de fluidización, las partículas no permanecen por
más tiempo estacionarias, sino que "fluidizan" por la acción del líquido o del gas.
El mecanismo de la fluidización puede explicarse con la caída de presión que sufre el fluido
con la velocidad al pasar a través del lecho. A velocidades bajas del fluido, el lecho no experimenta
ninguna expansión. Al aumentar progresivamente la velocidad aumenta la caída de presión del
fluido a través del lecho, hasta igualar a la fuerza de gravedad sobre las partículas, provocando su
fluidización. Sin embargo, el comportamiento exacto de una masa de sólidos fluidizados depende
del tamaño de partícula y de la naturaleza del fluido: si las densidades del fluido y el sólido no son
muy diferentes se tendrá una fluidización particulada (movimiento individual de las partículas), si por
el contrario sus densidades difieren notoriamente las partículas se moverán en paquetes, lo que se
conoce como fluidización agregativa.
En la práctica de laboratorio se estudió la fluidización de lechos de partículas de diferente
diámetro. Se construyó la curva de calibración Presión vs Caudal para una columna sin lecho con el
fin de determinar la caída de presión que sufre el fluido al pasar a través de lechos de partículas. En
las gráficas P vs Q se ubicó el caudal correspondiente al punto de fluidización para cada columna,
obteniéndose una relación de directa proporcionalidad entre el tamaño de la partícula y el caudal
necesario para fluidizar. Se observó un comportamiento diferente en el lecho de partículas de mayor
tamaño, correspondiendo a una fluidización del tipo agregativa.
Por otra parte, se calculó la porosidad de los lechos para diferentes longitudes de expansión,
observándose una relación directa con la velocidad del fluido (para mayores caudales se obtuvo un
valor mayor de la porosidad). No obstante, se encontró que el aumento progresivo de la porosidad
depende del tamaño de la partícula, ya que para las partículas de menor diámetro la porosidad del
lecho aumentó más rápidamente con el caudal en comparación con la porosidad de los lechos de
partículas de mayor tamaño.
El estudio de la fluidización de lechos permite conocer el flujo másico a través del caudal del
fluido, necesario para lograr el mayor contacto posible entre éste último y las partículas, factor
importante a la hora de secado y tostado de sólidos, en los reactores catalíticos y en aquellos
procesos que involucren como mecanismo de contacto entre dos fases el paso de un fluido a través
de un lecho.