Quimica

UN IVERS IDA D A U TON O MA ME TROP OL ITAN A UN IDAD IZTAP ALAP A
DIVISION DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

ING EN IER IA QU IMIC A

Laboratori o d e M ecá nica de F luidos

A UTOR: R ICHA R D S. R U IZ MA R TINEZ

PRACTI CA 4 AGITACIÓN DE LÍQUIDOS OBJETIVO: De te rmi na r los re que ri mie ntos de pote nc ia de un moto r pa ra la agitació n de s olucio ne s , a pa rti r de las r. pm.de l mo to r y de l pa r que se opone a s u s igno

TEORÍA. La a gitac ió n de líq uidos es de la s operac io ne s mas co munes de los proceso s quí micos y de ind ustr ias a fines ; es de import a nc ia funda me nta l e n la s ind us tr ia mine ra, pet ro ler a, de a lime ntos, q uí mica, fa r mac é ut ica, de pulp a y pape l por me nc io na r a lgunas. La agitac ió n de líq uido s se e mp leaco n d ist intos fines, se gú n e l ob jet ivo q ue se pre te nda e n la e tapa de proceso. Esto fines p ued e n ser : 1. 2. 3. 4. 5. Poner e n s uspe ns ió n par tíc ulas só lidas y/o s u d iso luc ió n e n e l liq uido. Agit ar líq uidos mis c ib les Dispe rsar un ga s e n e l se no de un liq uido e n for ma de peq ueñas b urb ujas Dispe rsar líq uidos inmis c ib les para for mar er nuls io nesy s uspe ns io nes Favore cer e l int erca mb io de ca lor e ntre e l liq uido y un se rpe nt í n a una c haq ue ta

Con fre c ue nc ia la a gitac ió n c ump le mas de un co met ido co mo s ucede, por e je mp lo, e n las reacc io ne s cata lít icas de hidro ge nac ió n de hidrocar b uros y en la ma yoría de las fe r me ntac io nes en es tos s is te mas un gas se d isp ersa a tra vé s de l liquido en q ue está n susp e nd idas pa rt íc ulas só lidas de cat a lizador ( q ue p uede n s er microor ga nis mos floc ulados ), s ie ndo contro ladas s imult á nea me nte la te mpera t ura de reacc ió n con e l uso de serpe nt ines o chaq ue tas de inte rca mb io de ca lo r . Equi po de Agitac ió n. Exis te n var ias for ma s de a gitar un fluido, e ntre e llas la for ma mas co mú nme nte e mpleada se basa e n la a git ac ió n co n imp ulsores mecá nicos e n un ta nq ue de fo r ma c ilí ndr ica. Lo s imp ulsores y a gitado res se s ue le n c las ific ar e n dos c lase s de ac uerdo a l pat ró n de flujo q ue se desarro lla e n e l ta nq ue : a) Agit adores de fluj o a xia l, q ue ge nera n corr ie nte s para le las a l e je de l a gitado r b) Los a gitador es de flujo r ad ia l, q uedesca r ga n e l fluido hac ia la pared de l ta nq ue e n una pos ic i6 n ho r izo nta l o rad ia l.

Los t res t ipos p r inc ipa les d e a gitadores so n, de hé lice, de pa leta s y de t urb inas. S i b ie n pa ra c ierto s casos so n út iles a lgunos d iseños esp ec ia les de a gitado res espec ia les, co n lo s tre s t ipos a ntes c itados se res ue lve la gra n ma yoría d e los p rob le masde a gitac i6 n de líq uidos. El uso de los d is t intos t ipos de a gitado res esta asoc iado a la viscos idad de l flu ido, p ues esta prop iedad e s e l fac tor pr inc ipa l asoc iado a las fuer za s q ue t ie nd e n a a mor t igua r e l flujo e n un s is te ma de me zc lado. En la figura 1 se mues tra n los ra ngos de viscos idad re co me ndados para a lgunos a gitado res co munes. Se t ie ne que pa ra e l me zc lado de líq uidos d e visco s idades en e l ra ngo bajo- int er med io, los a gitadore s de hé lice y de t urb ina de aspa s p la na s res ulta n reco me ndab les. Esto s a gitadores so n de uso mú lt ip le y se les e mp lea bajo una va r iedad de cond ic io nes d e procesado. Exis te n muc has vers io nes de a gitadores q ue se basa n e n esto s d iseños, s in e mbar go, entre e llas e nco ntr a mos q ue una de las t urb ina s ma s co mune s, es la de se is aspas p la nas, mie ntras que las hé lices o prope las mas co munes so n la s de tres aspas co n paso de hé lice c uadrado, existe una co nfigurac i6 n es tá ndar e n la que se reco mie nd a que e l a gitador se co loq ue a una dista nc ia de l fo ndo de l ta nq ue eq uiva le nte a un d iá me tro de l a gitador,...