Caracterización de equipos y medios multifásicos con métodos que emplean fuentes radiactivas

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2016-03-30

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Descripción:

Los sistemas multifásicos se encuentran en una gran cantidad de operaciones y en lagran mayoría de los procesos de la industria química, donde es necesario contactarreactivos presentes en distintas fases. Ejemplos de ellos pueden ser los procesos defermentación que requieren del aireado de una suspensión densa de aglomerados debiomasa o la producción de jugos, que requiere de la trituración de frutas de maneracontinua minimizando el contacto con aire, o el proceso Fisher-Tropsch, que producecombustibles líquidos a partir de gas natural por reacción catalítica en torres de lechofluidizado gas-líquido-sólido. Un ejemplo de creciente impacto económico-social son lostratamientos de efluentes líquidos o gaseosos, que requieren lidiar con sistemas decomposición y reología complejos. Para controlar, diseñar u optimizar un equipo a escala industrial o para contrastarresultados de simulación computacional de fluido dinámica o de dinámica granular, serequiere de información experimental del movimiento y la distribución de las fasespresentes. La información que se utiliza para evaluar la performance y verificar modelosque describen el movimiento de las fases presentes en un reactor, vinculando lafluidodinámica del sistema con el transporte de materia y energía son los campos develocidad de las fases presentes, parámetros de turbulencia, distribución de fases opatrón de flujo, tiempos de residencia y de mezclado. Los equipos industriales suelen serde paredes opacas y, aún si se operara con paredes translúcidas, los mismos sistemasmultifásicos tienen la característica de dispersar la luz intensamente. En consecuencia,las técnicas que explotan la interacción con la luz visible por parte del sistema poseenaplicaciones muy limitadas y resulta apropiado recurrir a técnicas que utilizan radiación dealta energía para obtener información sobre el comportamiento de las fases en sistemasmultifásicos que contribuya a optimizar diseños y monitorear la operación de un equipo. El objetivo general de este trabajo es el estudio de la fluido dinámica de sistemasmultifásicos en equipos de escala piloto, empleando técnicas no-invasivas basadas en eluso de métodos que utilizan la detección de radiación γ. En particular, se optimizó y utilizóla técnica conocida como Radioactive Particle Tracking (RPT) para caracterizar lafluidodinámica de columnas de burbujeo bifásicas y trifásicas y de un reactor slurryagitado. Además, se propuso una simplificación de la técnica de RPT que facilitaría suempleo en instalaciones industriales, comparándose la información extraíble.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5951_Salierno