Agitacion y mezclado

APUNTES DE AGITACIÓN Y MEZCLA


Ing. M. R. Piris da Motta




Cátedra de Operaciones Ic

Facultad de Ciencias Exactas, Qcas. y Naturales

Universidad Nacional de Misiones-UNaM










TEMA : AGITACIÓN Y MEZCLA

1. Introducción

El éxito de muchas operaciones depende de una adecuada agitación.

AGITACIÓN  MEZCLAAgitación: Movimiento inducido de un material de una forma determinada dentro de
un recipiente.

Mezcla : Distribución al azar de dos fases inicialmente separadas.

Ambas se diferencian en la homogeneidad del material obtenido. Esta homogeneidad depende de la naturaleza de los materiales.

2. Objetivos de la Agitación:

- Poner en contacto dos líquidos miscibles- Dispersar un gas en el seno de un líquido
- Poner en contacto o dispersar dos líquidos no miscibles
- Favorecer la transferencia de calor entre una superficie y un líquido
- Mantener en suspensión partículas sólidas en un líquido para obtener uniformidad,
favorecer la transferencia de masa (disolución), iniciar una reacción química o
estimularla.

3. Equipos de AgitaciónLos impulsores utilizados se clasifican en dos clases:

- de flujo axial
- de flujo radial

Dicha clasificación depende del ángulo que forman las aspas o paletas con el plano de rotación del impulsor.

Tipos:
a) Hélice

b) Paletas

c) Turbinas

Cubren el 95 % de los requerimientos de la agitación.
Existen subtipos y diseños especiales.3.1. Hélice de flujo axial

Impulsores con palas con un ángulo  90 º

Usos: Tanques con un V  3.8 m3 o Dt  1.8 m y Potencia de agitación  3 HP y líquidos poco viscosos. Da  45 cm (18 ´´)

Características de operación: Flujo axial - alta velocidad (Viscosidad baja).
Dan origen a corrientes persistentes.

Velocidad es función del tamaño:

-pequeños 1150-1750 rpm (transmisión directa)
- más grandes 350-420 rpm (motoreductor)


Paso de hélice: d/Da
Paso cuadrado d/Da =1

Tanques altos: sobre un mismo eje se pueden instalar más de un impulsor girando en la misma dirección o en direcciones opuestas (push-pull).

3.2. Palas o Paletas

Pueden ser de :

- palas verticales (no hay flujo axial -flujo // al eje)

- palas inclinadas ( flujo axial)

Características de operación: Flujo radial - velocidades bajas y moderadas (20-150 rpm) . Da  0.5 - 0.8 Dt y W = 1/6 a 1/10 L.

Generan corrientes muy suaves y requieren la instalación de placas deflectoras.


3.3. Turbinas

Características de operación : Flujo radial- alta velocidad - palas cortas y numerosas.
Da 0.3 a 0.5 Dt . Se usa para un amplio rango de valores. Componentes tangencial induce la formación de vórtice.
Palas
. rectas . inclinadas

.curvas . verticales
Rodetes
. abiertos
. semi-abiertos (dispersión de gas en un líquido)
. cerrados


4.Modelos de flujos (tipos de flujos)

Es función de :
- Tipo de impulsor
- Características del fluido
- Tamaño y Proporciones del tanque, placas deflectoras y Agitador
- Instalación o no de PD


4.1. Componentes de velocidad


vT = velocidad tangencial.
. Lanza las partículas sólidas hacia las paredes(por acción
de la FC)
. Responsable de la formación de vórtice (hay poca
diferencia -gradiente- entre la velocidad del extremo del
impulsor y líquido )....