Agitación y mezclado

Operaciones de Transferencia de MOMENTUM

ChemEng IQA

Introducción

• Breve presentación del tema de Agitación y Mezclado

• Aplicaciones industriales

– Reactores

– Tanques de mezcla

– Tanques de pasta

Agitar vs. mezclar

• Agitar: movimiento inducido de un material de forma especifica en un patrón

• Mezclar: distribución aleatoria de dos o mas fases inicialmente separadas

Agitación

• Objetivos:

– Suspender moléculas sólidas en fluidos

– Mezclar líquidos miscibles

– Dispersar gases

– Promover transferencia de calor y masa

Tanques de Agitación

• Cuentan con una flecha y el impulsor

• El motor gira la flecha

• Cuenta con deflectores

• Fondo redondo para evitar zonas muertas

Impulsor

• Impulsor:

– Propelas

– Turbinas

– Agitadores

• Impulsores de flujo axial

– Dirección paralela

• Impulsores de flujo radial

– Dirección tangencial

Impulsor: Propela

Impulsor: Turbina

Impulsor: Doble hélice (alta visc.)

Impulsor: Tipo Ancla (alta visc.)

Tanque

Deflectores

Flechas

Motor

Diseño de Agitadores

Diseño de Agitadores

• Algunas heurísticas

Escoger el tipo de impulsor

• Número de flujo:

• Propelas NQ= 0.50

• Turbinas NQ= 0.87

• Disco NQ= 1.30

• Alta eficiencia NQ= 0.47

Escoger el tipo de impulsor

• Ejercicios…

Video en YT

Número de potencia

• Definición

• Correlaciones para la potencia

Número de Froude

• Ecuación para el número de Froude

Correlación de Potencia (laminar)

• La densidad no es un factor…

• KL es un factor que depende de la geometría del impulsor y del tanque

• Se buscan en tablas

Correlación de Potencia (turbulento)

• La densidad ahora SI es un factor

• KT es un factor que depende de la geometría del impulsor y del tanque

• Se buscan en tablas

Correlación de Potencia (transición)

• Se omite esta sección

• Normalmente es por medio de gráficas

• La ecuación es:

Datos KL y KT

Ejercicios de Potencia

Video en YT

Mezcladores estáticos

• Tubería lisa con fluidos no viscosos:

• 5 a 10x el diámetro de la tubería

• Recomendable 50 a 100x

• Mezcladores estáticos para fluidos viscosos:

• 1 a 1.5 x el diámetro de la tubería con mezclador

Mezcladores estáticos