Balance de la ecuacion de Bernoulli y la generacion de burbujas para un dispersor tipo jet

• RAMIRO ESCUDERO GARCÍA ^[1] ; FRANCISCO J. TAVERA MIRANDA ^[1]
  1. [1] Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

     Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

     México

     
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 14, Nº 2, 2010, págs. 13-24
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Balance of Bernoulli´s equation and bubbles generation through a jet type dispersor
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    En los sistemas de procesamiento de materiales que involucran fenómenos como reacciones químicas ó transferencia de masa en las interfases gas-líquido ó gas-sólido-líquido, las características de las dispersiones son determinantes en el rendimiento de dichos procesos. Se instalaron cuatro inyectores de gas tipo tobera con orificio de descarga de abertura variable en una celda de flotación subaireada y una columna de flotación piloto para la producción de dispersiones de burbujas de gas en medios líquidos. Se obtuvieron datos experimentales de las características de las dispersiones de gas (diámetro de burbuja, fracción de gas y área superficial de flujo de burbujas) generadas con estos inyectores. Los diámetros promedio de burbujas fueron medidos mediante la técnica fotografía-análisis de imágenes utilizando un sensor para obtener muestras de nubes de burbujas. La fracción volumétrica de gas se estimó utilizando un sensor basado en la conductividad eléctrica de las fases. Del tratamiento estadístico de los datos se derivó un modelo matemático que relaciona el diámetro promedio de burbuja con la caída de presión en el dispersor que ocasiona el flujo superficial de gas a través del mismo, el flujo superficial de líquido en el equipo de dispersión, las características dimensionales del inyector y la tensión superficial del medio. La validación del modelo que predice diámetros promedio de burbuja se realizó en una columna de flotación de 50 cm de diámetro y cuatro metros de altura con los cuatro inyectores instalados. Los resultados experimentales muestran que es posible diseñar ó predecir diámetros promedios de burbuja empleando este tipo de dispersores de gas tipo jet con descarga de abertura variable en medios acuosos.

  • English

    In the gas-liquid and gas-liquid-solid systems where chemical reactions and mass transfer phenomena take place, the efficiency of such process depends on the characteristics of the dispersions. Four jet spargers with variable gas discharge were installed in both a flotation laboratory cell and a 0.50 m flotation column, in order to produce a gas dispersion in liquid media. Experimental data of bubble diameter, gas holdup, and bubble surface area rate were obtained. The average Sauter bubble diameter was measured for every experimental point through the photography-image analysis technique, whereas the estimated bubble diameter was calculated by applying the drift flux model. The gas holdup was measured through a sensor based on conductivity. A mathematical from experimental data was derived relating the bubble diameter with the pressure drop inside the bubble generator, the superficial flowrate in the tailings stream, the surface tension of the media, and the dimensional characteristics of the sparger. The model was validated by running a set of experiments in a 0.50 m flotation column with the same four spargers installed. Experimental results show that there is possible to scale-up or design bubbles for a given application using the spargers described in this work