Estudio de la homogeneización y mezcla de reactores líquidos agitados con inyección de aire por el fondo

Resumen

Los sistemas agitados con gas se usan en industrias de procesos, incluyéndose la industria metalúrgica. Estos sistemas de agitación son ampliamente utilizados en la lixiviación Hidrometalúrgica para la obtención de metales no férreos. En el campo de la Pirometalurgia se hace un uso extensivo de los mismos, pudiendo citarse como ejemplos la agitación con argón del acero fundido en las cucharas y el afino del acero fundido con oxígeno en los convertidores, el afino de cobre en convertidores horizontales, etc. Existen también casos similares en la industria química y bioquímica, donde el gas (habitualmente aire) sirve para la agitación y en ocasiones como reactivo. Independientemente de la temperatura, las aplicaciones de esta técnica tienen como objetivo la mezcla de los reactantes para la transferencia de materia y la posibilidad del suspensión de las partículas sólidas. El régimen de flujo, y las fracciones de gas son algunos d los parámetros importantes de proceso que afectan a la operación de los sistema líquidos agitados con gas. La agitación y mezcla en un tanque por expansión neumática de un gas a través de varias boquillas o de un medio poroso de sección definida, se debe a la introducción de un fluido en mucha menor densidad, a una presión superior a la del punto de introducción en el seno de otro fluido mucho más denso y a gran velocidad. De esta forma se produce un transporte de cantidad de movimiento entre el gas y el líquido, y dado que el gas tiende a adoptar la forma de burbuja, que es la forma termodinámicamente más es table, se inicia una ascensión de éstas debido a la diferencia de densidades entre las fases presentes. En el plan de investigación de la presente Tesis Doctoral, se han seleccionado unas variantes de diseño a escala d planta piloto dónde se ha intentado tener una circulación de líquido en sentido inverso, ya que se disponía de información suficiente sobre la ci