SISTEMA DE FLOTACION EN TERMODINAMICA

Índice         

Introducción……………………………………………………………………………… 3                                                                                                                      

Descripción y usos de un Sistema de Flotación…………………………………………...4

Tipos de sistemas de flotación…………………………………………………………….4

-Sistema de flotación por aire disuelto (DAF)...……………………………………………………….....4

- Sistema de flotación por aire inducido (IAF)……………………………………………………………5

- Sistema de flotación por gas inducido (IGF)…………………………………………………………….5

- Sistema de flotación por aire suspendido (SAF)…………………………………………………………………………6

Aplicación de la termodinámica a los sistemas de flotación……………………………....6

-Metalurgia e Hidrometalurgia....................................................................................................…. 6

-Proceso………………………………………………………………………………………………………..6

-Termodinámica de la Flotación……………………………………………………………………………6

-Ecuación de Young…………………………………………………………………………………………..7

-Angulo de Contacto………………………………………………………………………………………….8

Diagrama de estabilidad termodinámico del sistema de flotación………………………………….9

¿Qué es un diagrama termodinámico?............................................................................….9

Aportes Recientes………………………………………………………………………….11

Conclusión………………………………………………………………………………....12

Referencias…………………………………………………………………………………13

Introducción

Los sistemas termodinámicos y los sistemas que involucran fluidos están presentes en una gran cantidad de aplicaciones tecnológicas y se manifiestan de forma natural en muchos sistemas físicos y químicos presentes en los procesos de regulación del medio ambiente. La comprensión, análisis y aplicación correcta de estos procesos en diferentes áreas hace necesario que el ingeniero maneje con claridad los conceptos básicos relacionados con los fluidos y con los procesos termodinámicos que se imparten en esta asignatura, ya que esto proporciona le proporciona al ingeniero las bases necesarias para abordar y solucionar diferentes problemas aplicados de la física y la ingeniería.

Ya es sabido que la termodinámica es la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía; Y como tal esta ciencia tiene múltiples aplicaciones tales como en la construcción de edificaciones, en especial de las estructuras metálicas se tiene que tomar en cuenta sus propiedades al dilatarse o contraerse con los cambios de temperatura del ambiente, el estudio del rendimiento de reacciones energéticas, el estudio de la viabilidad de reacciones químicas, en el estudio de los cambios de fase de las diferentes sustancias en la construcción de máquinas térmicas, por ejemplo: motores que funcionan con combustible, refrigeradoras ... Entre otras utilidades.  Dicho esto, es prudente introducir esta aplicación en específico orientada a los sistemas de flotación donde más adelante abundaremos en materia y veremos como la termodinámica influye en dichos sistemas.

Breve descripción de un sistema de flotación y sus usos

La flotación es un sistema de separación sólido-líquido o líquido-líquido basado en la diferencia de densidades, es decir, se pretenden separar aquellos elementos sólidos o líquidos que pueden flotar (por su menor densidad respecto al líquido) o son susceptibles de flotar, bajo ciertas condiciones, sobre el líquido. Los sistemas de flotación se pueden clasificar en procesos de flotación natural y procesos de flotación provocada o acelerada.

Las aplicaciones de la flotación, en el campo del tratamiento del agua son múltiples entre ellas citaremos la separación de grasas y aceites, separación de materias floculadas en la clarificación, espesamiento de fangos activos procedentes del tratamiento de aguas residuales urbanas, separación de hidróxidos metálicos o de pigmentos en las aguas residuales industriales, etc.

La flotación provocada aprovecha la actitud que tienen ciertas partículas sólidas o líquidas de unirse a burbujas de gas, normalmente aire, formando conjuntos "partícula-gas" menos densos que el líquido que constituye la fase dispersa. De esta forma es posible ascender a la superficie partículas de densidad mayor que la del líquido, además de acelerar la ascensión de partículas de menor densidad, como el aceite.

Tipos de sistema de flotación

Sistema de flotación por aire disuelto (DAF):

Los sistemas de Flotación por Aire Disuelto (DAF) se rigen por el principio de solubilidad del aire en el agua en función de la presión. Parte del agua tratada en la unidad de flotación, cerca del 25%, pasa por un tanque saturador, el cual se utiliza para disolver el aire en el agua, mediante la inyección de aire comprimido a alta presión. El agua saturada con aire se recircula al equipo de flotación previa disminución de la presión a condición atmosférica, lo que provoca la liberación de gran cantidad de micro burbujas que se adhieren a las partículas contaminantes contenidos en el agua cruda. La fuerza boyante del sistema partícula-burbujas es suficiente como para hacer que los contaminantes floten continuamente para luego ser recogidos por un sistema mecánico de recolección de flotados.

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