INVESTIGADORES
MAZZA german Delfor
congresos y reuniones científicas
Título:
Simulación de un lecho fluidizado de partículas de urea por fluidodinámica computacional. Análisis comparativo de la aplicación de distintos modelos de arrastre
Autor/es:
CLAUDIA VALERIA MORA BASAURE; MARIANA T. ZAMBON; JULIANA PIÑA; VERÓNICA BUCALÁ; GERMÁN D. MAZZA
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Congreso; VI Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2010
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Ingenieros Químicos
Resumen:
La producción de fertilizantes granulares es de especial importancia para la Argentina por su intensa actividad agrícola. En particular, la empresa PROFERTIL S.A., a partir del año 2000 comenzó con la producción de urea granulada en el país empleando equipos granuladores de lecho fluidizado. Estas unidades presentan numerosas ventajas frente a procesos alternativos, entre las que se destaca el acoplamiento de las etapas de atomización, granulación, secado y enfriamiento en una única unidad de procesamiento. La interpretación minuciosa y la representación detallada de la hidrodinámica de esta operación son indispensables para asegurar la calidad del producto final. En este contexto, el presente trabajo se orienta al estudio de la fluidodinámica de un lecho fluidizado cónico de partículas de urea, con aire como agente fluidizante, considerando a los sólidos en el punto en que han alcanzado su tamaño definitivo. Esta contribución constituye una primera etapa que permitirá posteriormente abordar la simulación completa por CFD del proceso de granulación en lecho fluidizado a partir de la atomización de urea fundida. Se llevó a cabo la simulación del lecho fluidizado empleando el software FLUENT 6.3.26 junto con su generador de mallas GAMBIT 2.4.6. Se aplicó el modelo multifásico Euleriano para flujo granular que permite la simulación de lechos fluidizados gas-sólido. Se trabajó en 2D, con doble precisión. Se analizó el desempeño de los modelos de arrastre más difundidos en la literatura con el fin predecir su influencia en la simulación del lecho. Los modelos de arrastre incluidos en este estudio son los siguientes: Symlal_O´Brien, Gidaspow y Wen-Yu.  Adicionalmente, se llevó a cabo la modificación de las constantes del  modelo de Symlal_O´Brien mediante la programación en C++ de la subrutina correspondiente, con el fin de adecuar el modelo al caso de estudio, construyendo la correspondiente UDF (User Defined Function) en el entorno Fluent. Se trabajó con partículas de urea de 2,6 mm de diámetro y con velocidades superficiales operativas de fluidización comprendidas entre la velocidad de mínima  fluidización (1.79 m/s) y 4 m/s. La información obtenida a partir de las simulaciones fue contrastada con los valores experimentales relevados en el equipo granulador de urea, escala piloto, construido en PLAPIQUI,  Bahía Blanca. Se formulan conclusiones derivadas de las comparaciones y se plantean perspectivas para las próximas etapas de simulación.