Diseño de un Granulador de Urea de Lecho Fluidizado Escala Laboratorio

VELIZ MORAGA, SUSSY; PIÑA, JULIANA; PEDERNERA, MARISA; BUCALÁ, VERÓNICA

Valle Hermoso, Córdoba, Argentina

Congreso; RITeQ – I Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos; 2008

PLAPIQUI, Universidad Nacional de Córdoba

La urea es un fertilizante muy usado debido a su alto contenido de nitrógeno (46%) que se comercializa principalmente en estado sólido, en forma de gránulos o perlas. La urea granulada posee ventajas competitivas con respecto a la perlada: mayor resistencia a la ruptura, menor tendencia a la aglomeración, posibilidad de realizar mezclas físicas con otros fertilizantes granulares, excelente fluidez, etc. Los precios de los fertilizantes están aumentando rápidamente, en particular la urea duplicó su valor desde enero de 2007 a enero de 2008, rondando actualmente los U$S 420 la tonelada. Diversas son las razones que provocan el aumento vertiginoso de los fertilizantes, entre otras: fuerte incremento en los precios de los alimentos debido a la inversión en commodities agrícolas (mayor uso de fertilizantes para aumentar el rinde) y a la nueva demanda de cosechas para la producción de biocombustibles, importantes alzas en los precios de los combustibles convencionales, mayor uso de gas natural como gas natural licuado y creciente aumento de la población mundial. Además, actualmente la demanda de los fertilizantes es casi idéntica a la oferta existente. La granulación es un proceso complejo en el que tienen lugar numerosos fenómenos físicos competitivos mediante los cuales partículas de pequeño tamaño adquieren un mayor volumen o masa con propiedades físicas controladas. Dentro del conjunto de equipos usados para la granulación se destacan los lechos fluidizados. Las ventajas de estas unidades sobre otros sistemas de granulación incluyen: altas velocidades de transferencia de calor y masa y acoplamiento de las etapas de atomización, granulación, secado y solidificación en una única unidad. En la actualidad son muy escasas las publicaciones relacionadas con la granulación de fertilizantes de urea y no existen estudios que reflejen la relación entre la variación de las condiciones de operación y la calidad del producto final. Por esta razón los equipos industriales se manejan fundamentalmente por prueba y error. Estas razones sumadas al contexto mundial del mercado de fertilizantes motivan el estudio experimental de la granulación de urea. No existen equipos comerciales de granulación de urea de pequeña escala, por lo tanto para el estudio del efecto de la variables operativas sobre la calidad del producto granular se ha diseñado un granulador discontinuo de lecho fluidizado a escala laboratorio. Este diseño se ha sustentado en consideraciones de tipo fluidodinámicas, conservación de masa, energía y de propiedades como el número y volumen de partículas contabilizadas a través del balance de población.