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Agitación y mezcla son operaciones unitarias esenciales en la mayoría de los procesos industriales y tienen como objetivo la obtención de materias primas o productos uniformes. Cuando un sistema de agitación y mezcla no está correctamente proyectado y controlado se obtiene mezclas indeseables, lo que puede acarrear en pérdidas de producto y aumento en el costo del proceso. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es evaluar un sistema de agitación y mezcla que pueda generar datos experimentales para el auxilio de investigadores y proyectistas de impulsores industriales. Este sistema se ha evaluado utilizando cuatro diferentes configuraciones de impulsores (Rushton-Rushton, Rushton-Smith, Smith-Rushton y Smith-Smith) basados en dos parámetros de rendimiento fundamentales del sistema de agitación: tiempo de mezcla y consumo de energía. El tiempo de mezcla fue determinado por el método de pulso de temperatura y el cálculo del consumo de potencia fue obtenido a través de ecuaciones de la literatura. Se evaluaron los parámetros de rendimiento en tres diferentes frecuencias de rotación: 300, 500 y 700 rpm. La configuración (4) disminuyó el tiempo de 36% de mezcla (300 rpm), 63% (500 rpm) y 79% (700 rpm) en comparación con el valor predeterminado (1). A partir de los resultados obtenidos, fue posible concluir que la configuración (4), obtuvo los menores tiempo de mezcla y menor consumo de energía de todas las configuraciones evaluadas. Además, se puede determinar que la frecuencia de agitación de 500 rpm fue la más adecuada para este estudio.
When a stirring and mixing system is not correctly designed and controlled, undesirable mixtures are obtained, which can lead to product losses and increased process costs. Therefore, the objective of this study is to evaluate a system of agitation and mixing that can generate experimental data for the aid of researchers and designers of industrial impellers. This system was evaluated using four different configurations of impellers (Rushton-Rushton; Rushton-Smith; Smith-Rushton and Smith-Smith) based on two fundamental performance parameters of the stirring system: mixing time and energy consumption. The mixing time was determined by temperature pulse method and the calculation of the power consumption was obtained from the literature equations. The performance parameters were evaluated in three different rotation frequencies: 300, 500 and 700 rpm. The configuration (4) showed a reduction in the mixing time of 36% (300 rpm), 63% (500 rpm) and 79% (700 rpm) when compared to the standard configuration (1). From the obtained results, it was possible to conclude that the configuration (4), obtained the lowest mixing time and lower power consumption of all the configurations evaluated. In addition, it can be determined that the stirring frequency of 500 rpm was the most adequate for this study.
Agitação e mistura são operações unitárias essenciais na maioria dos processos industriais e têm por objetivo a obtenção de matérias primas ou produtos uniformes. Quando um sistema de agitação e mistura não está corretamente projetado e controlado obtém-se misturas indesejáveis, o que pode acarretar em perdas de produto e aumento no custo do processo. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar um sistema de agitação e mistura que possa gerar dados experimentais para o auxílio de pesquisadores e projetistas de impelidores industriais. Este sistema foi avaliado utilizando quatro diferentes configurações de impelidores (Rushton-Rushton; Rushton-Smith; Smith-Rushton e Smith-Smith) com base em dois parâmetros de desempenho fundamentais do sistema de agitação: tempo de mistura e consumo de energia. O tempo de mistura foi determinado pelo método de pulso de temperatura e o cálculo do consumo de potência foi obtido através de equações da literatura. Avaliou-se os parâmetros de desempenho em três diferentes frequências de rotação: 300, 500 e 700 rpm. A configuração (4) apresentou uma redução no tempo de mistura de 36% (300 rpm), 63% (500 rpm) e 79% (700 rpm) quando comparada com a configuração padrão (1). A partir dos resultados obtidos, foi possível concluir que a configuração (4), obteve os menores tempo de mistura e menor consumo de energia de todas as configurações avaliadas. Além disso, pode-se determinar que a frequência de agitação de 500 rpm foi a mais adequada para este estudo.
