Transferencia De Oxigeno

El reactor Airlift obtuvo un K_LA=0,101[1/s], superior en dos órdenes de magnitud a los reactores agitados que registraron valores de K_LA=0,004[1/s] y K_LA=0,008[1/s] a 400 y 600 rpm respectivamente, esto coincide con los resultados esperados y se explica por la gran área de transferencia de masa que posee un reactor airlift dada por el área superficial de las burbujas que lo recorren, a esto se le suma que el tiempo residencia de las burbujas dentro del reactor Airlift es mayor, por ende existe un mayor tiempo de intercambio de masa entre el agua y las burbujas, en otras palabras la misma burbuja permite un intercambio de masa mayor en un reactor airlift que en un reactor agitado, sin embargo es importante notar que esta relación no es lineal ya que a medida que la burbuja sube la concentración de oxigeno de esta disminuye (se va agotando) lo que genera un menor gradiente y por lo mismo una menor velocidad de transferencia. Por otro lado, que el reactor agitado a 600 rpm posea un coeficiente de transferencia mayor que el agitado a 400 rpm obedece a la misma lógica anterior, lo que sucede en este caso es que una mayor velocidad de agitación genera burbujas más pequeñas y entre más pequeña sea la burbuja más grande será la relación Área/Volumen de la misma, de forma más simple una burbuja grande de volumen 2V tendrá menor área superficial que 2 burbujas de volumen V.

Si se compara los coeficientes de transferencia de oxígeno de absorción con los de desorción se puede observar la misma tendencia. , sigue siendo más eficiente hacer esta transferencia en un reactor tipo ‘Airlift’. También, continúa siendo más rápida la transferencia de oxígeno con una mayor velocidad de agitación, lo que nuevamente puede ser explicado por las diferencia en el área de transferencia en función del tamaño de las burbujas. Lo mismo ocurre para los K_LA^a ambiente, como las concentraciones de saturación y mínimas varían levemente en los distintos reactores es de esperar que el comportamiento de este coeficiente siga la misma tendencia que el K_LA de desorción.

Observando los coeficientes de correlación (R^2) de cada gráfico, es posible notar que estos oscilan entre 0,969 y 0,997 lo que comprueba que los datos se ajustan al modelo de transferencia de masa por convección, también es posible notar que en reactores agitados el valor de R^2 es considerablemente más cercano a 1 en el fenómeno de absorción que en el de desorción esto puede ser causa de la omisión del término de desorción al ambiente en la ecuación de transferencia de masa en estado transiente.

Si se observan las concentraciones de saturación en los 3 casos de estudio (Gráficos 7,8 y 9) se puede notar que la concentración de saturación oscilo levemente 10-10,6 [mg/L], de esto se puede afirmar que la solubilidad de oxígeno es independiente de reactor que se utilice, y de la velocidad de agitación que este pueda tener.

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