Evaluación de parámetros de rendimiento en reactor convencional: aplicación en procesos industriales

Autores/as

  • Carlos Cesar Costa Júnior Universidade Federal de Itajubá
  • Luciano Jacob Correa Universidade Federal de Lavras

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v8i3.745

Palabras clave:

Agitación y mezcla; impulsores; Tiempo de mezcla; Consumo de energia; Aumento de escala.

Resumen

Agitación y mezcla son operaciones unitarias esenciales en la mayoría de los procesos industriales y tienen como objetivo la obtención de materias primas o productos uniformes. Cuando un sistema de agitación y mezcla no está correctamente proyectado y controlado se obtiene mezclas indeseables, lo que puede acarrear en pérdidas de producto y aumento en el costo del proceso. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es evaluar un sistema de agitación y mezcla que pueda generar datos experimentales para el auxilio de investigadores y proyectistas de impulsores industriales. Este sistema se ha evaluado utilizando cuatro diferentes configuraciones de impulsores (Rushton-Rushton, Rushton-Smith, Smith-Rushton y Smith-Smith) basados en dos parámetros de rendimiento fundamentales del sistema de agitación: tiempo de mezcla y consumo de energía. El tiempo de mezcla fue determinado por el método de pulso de temperatura y el cálculo del consumo de potencia fue obtenido a través de ecuaciones de la literatura. Se evaluaron los parámetros de rendimiento en tres diferentes frecuencias de rotación: 300, 500 y 700 rpm. La configuración (4) disminuyó el tiempo de 36% de mezcla (300 rpm), 63% (500 rpm) y 79% (700 rpm) en comparación con el valor predeterminado (1). A partir de los resultados obtenidos, fue posible concluir que la configuración (4), obtuvo los menores tiempo de mezcla y menor consumo de energía de todas las configuraciones evaluadas. Además, se puede determinar que la frecuencia de agitación de 500 rpm fue la más adecuada para este estudio.

Citas

BAILEY, James, OLLIS, Davis. - Biochemical Engineering Fundamentals. 2ed., McGraw-Hill, New York, 1986.

CORRÊA, Luciano Jacob, BADINO, Alberto Colli, CRUZ, Antonio José Gonçalves. - Mixing design for enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse: methodology for selection of impeller configuration. Bioprocess and Biosystems Engineering, 39:285–294, 2016.

GARAVITO, Ana Milena Torres - Determinação experimental do consumo de potência para impelidores âncora e helicoidal usando fluidos pseudoplásticos de alta viscosidade. UNICAMP, Dissertação de Mestrado, 81p, 2013.

JOAQUIM JUNIOR, Celso Fernandes, CEKINSKI, Efrain, NUNHEZ, José Roberto, URENHA, Luiz Carlos – Agitação e mistura na indústria. Editora LTC, Rio de Janeiro, 2012.

MAGELLI, Franco, MONTANTE, Giuseppina, PINELLI, Davide, PAGLIANTI, Alessandro. - Mixing time in high aspect ratio vessels stirred with multiple impellers. Chemical Engineering Science, 101:712-720, 2013.

SOUZA, Edimilson - Consumo de potência para impelidores rápidos aplicados em processos de agitação e mistura. UNICAMP, Tese de Doutorado, 778p, 2011.

TAN, Rung-Kai., EBERHARD, Werner, BÜCHS, Jochen - Measurement and characterization of mixing time in shake flasks. Chemical Engineering Science, 66:440-447, 2011.

NORWOOD, K.W., METZNER, A.B. – Flow patterns and mixing rates in agitated vessels. A. I. Ch. E. J. 6:432-437, 1960.

Publicado

01/01/2019

Cómo citar

COSTA JÚNIOR, C. C.; CORREA, L. J. Evaluación de parámetros de rendimiento en reactor convencional: aplicación en procesos industriales. Research, Society and Development, [S. l.], v. 8, n. 3, p. e3783745, 2019. DOI: 10.33448/rsd-v8i3.745. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/745. Acesso em: 17 jul. 2024.

Número

Sección

Ingenierías