Análisis del Comportamiento Hidrodinámico Dentro de un Reactor Agitado para el Reciclaje de Plomo
Autores: Ramirez-Lopez, Adan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis del Comportamiento Hidrodinámico Dentro de un Reactor Agitado para el Reciclaje de Plomo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Análisis
Hidrodinámica
Reactor
Concentración
Mezcla
Inyección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo se centra en un análisis de hidrodinámica para mejorar la eficiencia en un reactor por lotes para el reciclaje de plomo. El estudio se basa en métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD), que se utilizan para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes y las ecuaciones de Fick (ecuaciones de continuidad y de momento para entender la hidrodinámica y la concentración para entender la distribución). El reactor analizado es un tanque con una geometría dual con un cuerpo cilíndrico y una semiesfera en la parte inferior. Este reactor es simétrico verticalmente, y se utiliza un eje con cuatro palas como impulsor para proporcionar movimiento al fluido residente. El fluido residente inicial es estático, y se define un trazador en un volumen interno para medir la eficiencia de mezcla, como se realiza en prácticas de laboratorio e industriales. Luego, se lleva a cabo una evaluación de la mezcla estudiando las curvas de concentración del trazador en diferentes tiempos de evolución. Con el fin de entender el comportamiento hidrodinámico del flujo del fluido con el propósito de identificar zonas con concentraciones ricas y pobres de trazador, se midió la concentración del trazador en puntos de monitoreo colocados alrededor en un plano de control definido del tanque. Además, este estudio se repite de manera independiente para evaluar diferentes puntos de inyección y determinar el mejor. Finalmente, se demuestra que la selección de un punto de inyección apropiado puede reducir los tiempos de trabajo para la mezcla, lo que es una motivación económicamente atractiva para proporcionar propuestas para mejorar las prácticas industriales.
Descripción
Este trabajo se centra en un análisis de hidrodinámica para mejorar la eficiencia en un reactor por lotes para el reciclaje de plomo. El estudio se basa en métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD), que se utilizan para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes y las ecuaciones de Fick (ecuaciones de continuidad y de momento para entender la hidrodinámica y la concentración para entender la distribución). El reactor analizado es un tanque con una geometría dual con un cuerpo cilíndrico y una semiesfera en la parte inferior. Este reactor es simétrico verticalmente, y se utiliza un eje con cuatro palas como impulsor para proporcionar movimiento al fluido residente. El fluido residente inicial es estático, y se define un trazador en un volumen interno para medir la eficiencia de mezcla, como se realiza en prácticas de laboratorio e industriales. Luego, se lleva a cabo una evaluación de la mezcla estudiando las curvas de concentración del trazador en diferentes tiempos de evolución. Con el fin de entender el comportamiento hidrodinámico del flujo del fluido con el propósito de identificar zonas con concentraciones ricas y pobres de trazador, se midió la concentración del trazador en puntos de monitoreo colocados alrededor en un plano de control definido del tanque. Además, este estudio se repite de manera independiente para evaluar diferentes puntos de inyección y determinar el mejor. Finalmente, se demuestra que la selección de un punto de inyección apropiado puede reducir los tiempos de trabajo para la mezcla, lo que es una motivación económicamente atractiva para proporcionar propuestas para mejorar las prácticas industriales.