Tecno

EQUIPO PARA LAS OPERACIONES GAS-LÍQUIDO
ABSTRACT FROM: TREYBAL, OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA
Para comprender el estudio de estos equipos, lo ideal es separar estas operaciones en operaciones de dispersión de gas y de dispersión de líquido. 
DISPERSIÓN DEL GAS
Estos equipos se refieren a los equipos en los que el gas se dispersa en burbujas en medio del líquido. Para comenzar dichoestudio tomaremos los equipos más sencillos, los cuales son los tanques de burbujeo.
TANQUES DE BURBUJEO (COLUMNAS DE BURBUJAS)
Un burbujeador es un equipo en el cual se hace fluir un gas, en forma de pequeñas burbujas, a través de un líquido. Las ventajas que tiene el hacer fluir un gas en forma de burbujas, es que mientras más pequeñas son las burbujas, más área de transferencia de masa porunidad de volumen. La forma de hacer subir las burbujas puede ser, para tanques pequeños un simple tubo que permite la salida de las burbujas de gas, si el tanque es grande, se coloca un tubo en forma horizontal con pequeños orificios en el fondo del tanque. Dichos orificios deben encontrarse a una distancia suficientemente grande, de tal manera, que las burbujas de dos orificios adyacentes no se unanen una sola burbuja. 
El fin de burbujear un gas dentro de un líquido es para colocar a los mismos en un contacto íntimo, de modo que se de la transferencia de masa. Hay que recordar que a mayor turbulencia, mayor transferencia de masa, lo que da una idea de la relación que guarda la eficiencia con la velocidad de las burbujas. Para calcular el diámetro de burbujas se pueden utilizar lasecuaciones dependiendo de la velocidad del flujo. (Revisar Treyball, páginas 159 y 160).
La velocidad de ascensión de burbujas o velocidad terminal, es la velocidad en que las fuerzas de flotación y las de sujeción son iguales y la burbuja fluye a velocidad constante, la ecuación se deduce de la ecuación de Stokes.
Como es de esperarse la ascensión de burbujas independientes es distinta a la ascensiónde las burbujas en enjambre o agrupadas, pues estas se pueden juntar en una sola burbuja, disminuyendo la relación área-volumen.
Para calcular la transferencia de masa en un tanque de burbujas, se utiliza la ecuación 6.11 (Treyball) dónde se observa que esta depende del número de Reynolds de manera directa (esto significa que al aumentar la velocidad aumenta la transferencia) del número deSchmidt, del número de Sherwood y de constantes propias del fluido.
La potencia suministrada (por las burbujas) al tanque, se puede calcular por medio de un simple balance de energía mecánica en el tanque (Ecuación de Bernoulli).
TANQUES AGITADOS MECÁNICAMENTE
La agitación de un líquido por medio de un aparato giratorio resulta útil para las operaciones donde se requiere dispersar un sólido, unlíquido o un gas en el seno de un líquido. Los agitadores mecánicos producen una intensidad de turbulencia de 0.35 hasta 0.75 que es muy superior a los 0.04 que se pueden producir en tuberías. Esto mejora notablemente el efecto de transferencia de masa.
AGITACIÓN MECÁNICA DE LÍQUIDOS EN UNA SOLA FASE
IMPULSORES
Hay muchos diseños de impulsores (Recordando de IQ-2: Paletas, hélice, impulsores cerradosy abiertos, turbina, etc.) pero de manera general, diremos que son estructuras montadas en el eje de rotación de un motor y arreglados en forma axial.
Los impulsores de tipo marino, se utilizan a altas velocidades en líquidos con baja viscosidad y con una relación de diámetros con respecto al del tanque de 1:5 o menos.
La turbina de hoja sumergida es útil para mezclar líquidos.
El impulsorcubierto se usa poco en el contacto gas-líquido.
FORMACIÓN Y PREVENCIÓN DE VÓRTICES
Cuando se introduce en un tanque un agitador, este forma un pequeño remolino (vórtice). La profundidad de este remolino depende de la velocidad de rotación del agitador así como de las propiedades del líquido. Si la agitación es muy vigorosa, puede que el área de contacto con el aire del remolino llegue hasta el...