Proyecto

Caracterización experimental de los coeficientes de transferencia de masa y de dispersión axial locales en una columna de burbujeo

La transferencia de masa entre dos fases es fundamental para la operación de diversos procesos industriales, de modo que es fundamental el monitoreo y modelación de su comportamiento. Los parámetros más importantes para describir el transporte de masa en equipos de dos fases, como las columnas de burbujeo son el coeficiente de transferencia de masa (KLa) y el coeficiente de dispersión axial (DLz). La descripción de estos parámetros depende de otras variables de operación, diseño e hidrodinámicas (VL velocidad del líquido, VG velocidad del gas, ε gas holdup y D32 diámetro medio de burbuja). Estas variables suelen conllevarse globalmente y existe poca información sobre la fenomenología espacial de estos equipos, por lo que nuestro objetivo es caracterizar la variación radial y axial del Kla y de DLz en una columna de burbujeo.

Los análisis se llevan a cabo en una columna cilíndrica de vidrio en 5 posiciones radiales y 3 posiciones axiales a 4 velocidades superficiales de gas en un medio de agua destilada. La determinación de KLa se realiza por el método dinámico. Los datos de VG, D32 y ε se determinan mediante visión de imágenes computacional; distintivamente DLz se determina por colorimetría. Se obtiene VL mediante velocimetría con un tubo Pavlov.

Los resultados preliminares presentan que D32 posee un aumento de tamaño de burbuja conforme asciende a la superficie del equipo hasta un valor máximo, lo cual se asocia al cambio de presión de la burbuja. VL presenta un máximo de velocidad en el centro de la columna y decae a lo largo de esta, lo cual es un comportamiento comúnmente visto en la literatura Los resultados de KLa no presentan cambios significativos axialmente a velocidades bajas de gas. Se reportan resultados consistentes con la literatura, pero que requieren de mayor resolución experimental.