¿Qué es un lecho fluidizado?
Un lecho fluidizado es una mezcla de partículas sólidas junto con gas, fluido o aire que a menudo se libera por debajo. La mezcla generalmente se comporta como un fluido bajo la presión de cualquier medio que se agregue durante el proceso. Normalmente fluyendo como un fluido con gravedad, la sustancia suspendida también se puede mover con bombas de líquido. Las plantas de energía de carbón a menudo usan dicho material fluidizado para la transferencia de calor eficiente y el control de la contaminación, y el proceso a veces se usa para recubrir objetos en la fabricación y el procesamiento de alimentos. El reactor de lecho fluidizado se desarrolló por primera vez en la década de 1920 y se utilizó con fines industriales en la década de 1960.
El fluido puede pasar sobre partículas sólidas y el gas liberado desde abajo en un lecho fluidizado. El aire y los líquidos también se pueden forzar desde debajo de un recipiente de contención. En la parte inferior es típicamente una placa distribuidora, que tiene una serie de agujeros desde los cuales fluye el fluido para suspender la mezcla. El punto mínimo de fluidización es la velocidad en la que se puede suspender la masa de partículas sólidas.
La velocidad depende de la presión deseada sobre la sustancia suspendida, así como del tamaño de las partículas. Hay cuatro grupos generales basados en el tamaño, desarrollados en la década de 1970, que se llama agrupación Geldart. Un lecho fluidizado circulante generalmente agrega mucha energía al fluido, lo que ayuda a suspender partículas relativamente grandes. Los granos se pueden separar según el tamaño. Otras variaciones incluyen un lecho estacionario, que generalmente tiene un flujo constante de fluido; y lechos fluidizados vibratorios para manipular mecánicamente partículas.
Los sistemas de lecho fluidizado se utilizan a menudo en centrales eléctricas de carbón. La mezcla de carbón y gas permite la combustión a temperaturas más bajas de lo que generalmente resulta en la liberación de óxido de nitrógeno. Los contaminantes de azufre también se pueden capturar, y dicho sistema también permite que el carbón se queme de manera más eficiente. También es posible quemar los desechos municipales de esta manera, porque el sistema es generalmente eficiente para quemar y retener contaminantes.
Dependiendo del diseño, se puede usar un lecho fluidizado para recubrir metales en polvo. Una mezcla de polvo y aire hirviendo puede extenderse sobre un metal sumergido en una cámara. Los alimentos como las verduras en rodajas a menudo se congelan cuando se colocan en una mezcla criogénica antes de ser empacados y enviados. El proceso de congelación puede acelerarse debido al contacto entre los alimentos suspendidos y el aire o compuesto congelado en la cámara.