INVESTIGADORES
BUCALA Veronica
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:
MORA BASAURE, CLAUDIA; ZAMBÓN, MARIANA; PIÑA, JULIANA; BUCALÁ, VERÓNICA; MAZZA, GERMÁN
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Congreso; VI Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2010
Institución organizadora:
aaiq
Resumen:
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
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
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
VI Congreso Argentino de Ingeniería Química - CAIQ2010
AAIQ, Asociación Argentina de Ingenieros Químicos
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.
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.
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.
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.
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.
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.
) 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.