Agitación y
Mezclas
Agitación y Mezclas
La agitación y mezclado es una operación unitaria presente en la gran mayoría de los procesos
industriales. Esta operación involucra sistemas de una sola fase o de varias fases líquidas, sólidas y gaseosas y se puede realizar en mezcladores estáticos o en sistemas agitados. (Uribe Ramírez,
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Distribución al azar de dos o mas
fases. Homogenizar
≠
Movimiento inducido de un material en forma específica dentro de un contenedor
Tipos
de mezclas:
Mezcla perfecta: Partículas de igual tamaño que independientemente de la región donde se tome se encontrará la misma proporción de cada tipo de partículas (misma proporción de cada tipo de partículas )
Mezcla al azar: Es una probabilidad, por lo que indica que la muestra es proporcional al número de partículas del componente específico en la mezcla total (procesos industriales lo que se pretende es obtener mezclas aleatorias )
Propósitos de la agitación:
Suspensión de partículas sólidas.
Mezclado de líquidos miscibles, por ejemplo, alcohol metílico y agua.
Dispersión de un gas a través de un líquido en forma de pequeñas burbujas.
Dispersión de un segundo líquido, inmiscible con el primero, para formar una emulsión o suspensión de gotas finas.
Objetivos de la agitación
Mezcla de dos líquidos miscibles (ej: alcohol y agua)
Disolución de sólidos en líquido (ej.: azúcar y agua)
Mejorar la transferencia de calor (ej., en calentamiento o enfriamiento) Dispersión de un gas en un líquido (ej. Oxígeno en caldo de fermentación)
Dispersión de partículas finas en un líquido
Equipo de agitación
Consiste en un recipiente cilíndrico (cerrado o abierto), y un agitador mecánico, montado en un eje y accionado por un motor eléctrico.
Las proporciones del tanque varían ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitación
El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes rectos o regiones en las cuales no penetrarían las corrientes del fluido.
La altura del líquido es aproximadamente igual al diámetro del tanque
Tipos de agitadores
Se dividen en dos clases:
Los que generan corrientes paralelas
al eje del agitador (Tipo flujo axial) Los que dan origen a corrientes en
dirección tangencial o radial (Flujo
Agitadores de hélices
Es un agitador de flujo axial, que opera con velocidad elevada y se emplea para líquidos pocos viscosos.
Los agitadores de hélice más pequeños giran a toda la velocidad del motor, unas 1.150 o 1.750 rpm; los mayores giran de 400 a 800 rpm.
Las corrientes de flujo, que parten del agitador, se mueven a través del líquido en una dirección determinada hasta que son desviadas por el fondo o las paredes del tanque.
Las palas de la hélice cortan o friccionan vigorosamente el líquido.
Debido a la persistencia de las corrientes de flujo, los agitadores de hélice son eficaces para tanques de gran tamaño.
Agitadores
de
paletas
Consiste en una hoja plana sujeta a un eje rotatorio.
El flujo de líquido tiene una componente radial grande en el plano de la pala y también un gran componente rotacional.
Giran a una velocidad comprendida entre 20 y 150 rpm.
Los agitadores de pala sencillos producen una acción de mezcla suave, que es con frecuencia la conveniente para el trabajo con materiales cristalinos frágiles.
Son útiles para operaciones de simple mezcla, como, por ejemplo, la mezcla de líquidos miscibles o la disolución de productos sólidos.
A velocidades muy bajas, un agitador de paletas produce una agitación suave, en un tanque sin placas deflectoras o cortacorrientes, las cuales son necesarias para velocidades elevadas
Agitadores
de
turbina
Se asemejan a agitadores de múltiples y cortas paletas, que giran con velocidades
elevadas sobre un eje que va montado centralmente dentro del tanque.
Giran con velocidades elevadas sobre un eje que va montado centralmente dentro del
tanque.
Las paletas pueden ser rectas o curvas, inclinadas o verticales.
El rodete puede ser abierto, semicerrado o cerrado.
El diámetro del rodete es menor que en el caso de agitadores de paletas, siendo del orden
del 30 al 50% del diámetro del tanque.
Son eficaces para un amplio intervalo de viscosidades; en líquidos poco viscosos,
producen corrientes intensas, que se extienden por todo el tanque y destruyen las masas
Mezclador tipo biconico
Realiza una mezcla homogénea de sólidos, el proceso de mezclado es una operación común en la fabricación con destino a la
industria sanitaria, alimentaria, química.
Principio de funcionamiento
El cuerpo mezclador está formado por dos conos unidos por sus bases a través de una sección cilíndrica.
Características
La serie dispone de 6 modelos con capacidad total de 160 a 4200 ltr. Con una capacidad útil de 65 % de la total.
El Supramix
Es un mezclador de espiral vertical para sólidos, especialmente indicado para el mezclado y la homogeneización industrial de productos pulverulentos y de granulometrías.
Permite la adición de líquidos en el proceso.
Consta de una espiral mezcladora vertical, girando a velocidad moderada
Características
Tiempos de mezcla cortos, máximo 10 minutos.
Mezclas repetitivas, reproducibles y escalables.
Mezclador de bajo mantenimiento.
El Turbomix
▪ Es un mezclador horizontal de turbulencia con palas tipo «reja de arado»
▪ Para sólidos y polvos de altas prestaciones,
▪ Ideal para mezclas intensas y rápidas e indicado para todo tipo de productos, incluso de granulometrías y/o densidades muy dispares.
Características
Tiempos de mezcla cortos, máximo 5 minutos.
Máxima estanqueidad.
Mezclas repetitivas, reproducibles y escalables.
Mezclador de bajo mantenimiento.
El Instamix
Es un mezclador horizontal de paletas de doble eje, ultrarrápido y de gran precisión,
indicado para cualquier tipo de mezcla y de productos sólidos y pulverulentos, muy especialmente para aquellos de morfología frágil que se desea respetar.
Está provisto de dos ejes con palas a
Características
▪ Tiempos de mezcla muy cortos, de 10 a 60 segundos.
▪ Mezclas repetitivas, reproducibles y escalables.
El mezclador cónico vertical Eliconomix
▪ Es un mezclador de sólidos de productos de características físicas no muy distintas.
▪ Indicado para lotes de gran tamaño gracias a su bajo nivel de ocupación espacial y baja potencia.
▪ Se compone de un recipiente con sistema de mezcla por tornillo sinfín que recorre todo el volumen del cono, realizando un flujo ascendente del producto.
Características
▪ Tiempos de mezcla cortos, máximo 10 minutos.
▪ Mezclas repetitivas, reproducibles y escalables.
▪ Mezclador de bajo mantenimiento.
Procesos industriales
asociados a estas
Aplicación Industrial
Industria alimentaria: Se utiliza el mezclado de líquidos para la elaboración de jugos, producción de café y té, producción de la cerveza y de vino. También en procesos de tratamiento de derivados lácteos.
Plantas de tratamiento de agua: El mezclado es un procedimiento de fundamental importancia en el diseño y la operación de plantas potabilizadoras de agua y de plantas de tratamiento de aguas negras.
Metalurgia: Interviene en factores en el templado de las piezas de acero como los inherentes a la calidad del material.
Industria Química: se involucra en productos de cosméticos, farmacéuticos, abonos y fertilizantes, papeleras, pinturas y barnices.
La agitación se requiere en los procesos de:
1. Suspensión de sólidos
2. Reacciones de polimerización
3. Homogeneización de productos terminados
CONCLUSIONES
Los agitadores deben de llevar una serie de estudio para su elección, según la industria, sustancias, proceso en el que se involucra y producto que se desea obtener. Así como también en las mezclas se deben de tener en cuenta el tipo de material y sus características.
Estas operaciones resultan ser de vital importancia durante el desarrollo de los procesos productivos, ya que para muchas de las industrias este es el punto en donde se encuentra la clave de la calidad de sus productos.
Mientras que la agitación busca que el contenido obtenga un movimiento circular (cualquiera sea el propósito) la mezcla busca que dos fases se unan de manera aleatoria debido a que obtener la mezcla perfecta es más complicado.
