AGITACIÓN: SUSPENSIÓN DE SÓLIDOS

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AGITACIÓN: SUSPENSIÓN DE SÓLIDOS

STIRRING:  SUSPENSION OF SOLIDS

*Estudiantes del curso  operaciones unitarias I, programa de ingeniería de    alimentos, universidad de Córdoba, 2018

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RESUMEN

La suspensión se realiza en tanques de agitación que son utilizados para contener y propiciar una mezcla de líquidos- líquidos, sólidos-sólidos o líquidos-sólidos. Es tan importante el control de la velocidad de agitación, ya que este proceso es imperativo no romper los fóculos formados, es por esto que el incremento en el factor de velocidad propiciara un incremento en el corte mismo. Se realizó el proceso de agitación y mezclado a distintas velocidades de rotación (200,300, 400, 500, 650, 800) con un rodete de 2 palas planas, como se muestra en montaje de la figura 1, consistía en llenar un beacker con agua hasta una altura de 12cm, el cual le fueron adicionadas unas esferas de tamaños y diámetros similares, fueron registradas las diferentes alturas de los sólidos en las distintas velocidades y se tuvo como resultado que existe una relación directamente proporcional entre la altura de los sólidos y el número de Reynolds, ya que a medida que el número de Reynolds va aumentando también aumenta la altura alcanzando por las partículas.

Palabras claves: Agitación, mezcla, suspensión[pic 5]

ABSTRACT

The suspension is carried out in agitation tanks that are used to contain and promote a mixture of liquids-liquids, solids-solids or liquids-solids. It is so important the control of the speed of agitation, since this process is imperative not to break the formed pouches, which is why the increase in the speed factor will cause an increase in the cut itself. The agitation and mixing process was carried out at different rotation speeds (200,300, 400, 500, 650, 800) with a  2 flat blades, as shown in the assembly of figure 1, it consisted in filling a beacker with water until a height of 12cm, which were added spheres of similar sizes and diameters, were recorded the different heights of the solids at different speeds and had as a result that there is a directly proportional relationship between the height of the solids and the number of Reynolds, since as the Reynolds number increases, the height increases also reaching the particles.

Keywords: Agitation, mixing, suspension

1. INTRODUCCIÓN

El proceso de agitación es uno de los más importantes dentro de la industria alimentaria porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaz. Sin embargo, debido a la complejidad de los fenómenos involucrados, es uno de los procesos más difíciles de analizar y caracterizar.

Otra de las dificultades que aparece a la hora de caracterizar la mezcla y agitación es la gran cantidad de sustancias (líquidos y sólidos), por tanto, el diseño y la optimización de agitadores están basados en gran medida, a la experimentación previa. Agitación se puede definir como el movimiento circulatorio inducido a un fluido dentro de un contenedor, fundamentalmente de forma circular y provocando vórtices. El objeto de la agitación puede ser incrementar la transferencia de calor en el fluido o incrementar el transporte de materia, es decir, mezclar. En contraste con la agitación, mezcla es obtener una distribución espacialmente homogénea de dos o más fases inicialmente separadas [1].

1. Suspensión de sólidos

La suspensión se realiza en tanques de agitación que son utilizados para contener y propiciar una mezcla de líquidos- líquidos, sólidos-sólidos o líquidos-sólidos. Es tan importante el control de la velocidad de agitación, ya que este proceso es imperativo no romper los fóculos formados, es por esto que el incremento en el factor de velocidad propiciara un incremento en el corte mismo.

En algunos sistemas de agitación se suspende un sólido en el líquido agitado, hay ejemplos en los que un sólido finalmente disperso se debe disolver en el líquido, se suspenden microorganismos en la fermentación, se debe producir una mezcla homogénea de sólido y líquido para alimentar un proceso o se usa un sólido suspendido como catalizador para apresurar una reacción. La suspensión de sólidos en un tanque agitado es en cierto modo análoga a la fluidización de sólidos con líquidos, donde las partículas se separan y mantienen en movimiento por medio del fluido que pasa sobre ellas. Para mantener los sólidos en suspensión en el tanque, generalmente se requieren velocidades medias del fluido mucho menor que las que harían falta para fluidizar los sólidos.

Cuando los sólidos están suspendidos en un tanque agitado, existen diferentes formas para definir la condición de la suspensión. Diferentes procesos requieren distintos grados de suspensión y es importante utilizar la definición. Existen diferentes grados de suspensión atendiendo el aumento de la uniformidad y del consumo de potencia.

Suspensión Prácticamente Completa: La mayor parte del sólido está suspendido en el líquido, con un pequeño porcentaje de partes  de sólido en la periferia exterior del fondo o de otras partes del tanque. La presencia de partes de sólidos es indeseable para la cristalización y reacciones químicas.

Movimiento Completo De Las Partículas: Todas las partículas o bien están suspendidas, o se mueven a lo largo del fondo del tanque.

Suspensión Completa: Todas las partículas están suspendidas fuera del fondo del tanque o bien no permanecen sobre el fondo más que 1 o 2 segundos.

Suspensión Uniforme: Para velocidades del agitador considerablemente  superiores a las que se requieren para obtener una suspensión completa, ya no hay líquido claro cerca de la parte superior del tanque y la suspensión se hace uniforme.

La suspensión completa de sólidos será conveniente para muchos fines, y las correlaciones desarrolladas para predecir las condiciones de suspensión han utilizado generalmente este criterio. Estas correlaciones dan la condición mínima de agitación para suspensión, y en los requerimientos para dispersión de un gas, o buena transmisión de calor hacia un serpentín o un encamisado, pueden conducir en algunos casos a mayores consumos de potencia.

La facilidad con la que los sólidos se suspenden en un líquido depende de las propiedades físicas de la partícula y del líquido, así como de los modelos de circulación en el tanque [2].

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