Validación de un modelo CFD frío para el flujo gas-sólidos en un riser del Proceso de Desintegración Catalítica, (FCC).

Abstract

En el presente trabajo se valida un modelo numérico propuesto en 2D para el flujo gas-sólidos en un riser (tubo elevador) del Proceso de Desintegración Catalítica en Lecho Fluidizado (FCC). El riser tiene 0.2 m de diámetro y 14.2 m de altura y por el fondo del riser se alimenta aire de fluidización con una velocidad de 5.2 mis, mientras que la mezcla aire- catalizador se alimenta por las entradas laterales a una velocidad de 0.476 mis y una fracción volumétrica de 0.6. El modelo se resuelve considerando una aproximación Euleriana-Euleriana transitoria junto con la Teoría Cinética del Flujo Granular (KTGF), con el programa ANSYS® 12.0, y usando un tamaño de paso de 1 ms, para un total de 40 s de tiempo de simulación. El modelo se valida contra datos experimentales disponibles en la literatura, y se compara con resultados numéricos obtenidos por otros investigadores. Se observa que el modelo de arrastre utilizado no estima adecuadamente el intercambio de momentum gas-sólidos y sobre-predice las velocidades axiales de las fases. Los resultados numéricos obtenidos muestran una tendencia favorable con los datos experimentales, y con los resultados numéricos previos. Para mejorar la predicción de los perfiles de flujo, en una etapa posterior se utilizará un modelo de arrastre capaz de predecir la formación de grupos (clusters) de partículas.