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Tareas de mezclado

La clave para una solución óptima de agitación

El conocimiento preciso o el análisis de las tareas básicas de mezclado requeridas constituyen siempre el primer paso hacia una solución óptima de agitación. Basándose en los requisitos indicados para el proceso de mezcla y la determinación de la caracterización del producto, nuestros especialistas desarrollan la solución que mejor se adapta a las necesidades de nuestros clientes.

El objetivo de cualquier proceso de mezclado es conseguir la homogeneidad necesaria para el proceso en todo el volumen del recipiente. Durante la homogeneización, es importante reducir las diferencias de concentración y temperatura que resultan, por ejemplo, de las adiciones de producto, las transferencias de masa, las reacciones químicas o la transferencia de calor. Esta tarea de agitación se produce en sistemas monofásicos y multifásicos.

Para reducir el consumo de energía o aumentar la productividad durante la homogeneización, es necesario aclarar si el tiempo de mezcla es un factor limitante. En el caso de los líquidos de baja viscosidad, el tiempo de mezcla es del orden de minutos y, por tanto, no suele ser crítico.

La situación es diferente con medios de alta viscosidad. En este caso, la reología del medio determina el proceso de mezclado y se requieren sistemas especiales de agitación, normalmente montados en la pared, para conseguir tiempos de mezclado adecuados para el proceso.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Viscosidad / reología del medio
  • Geometría del contenedor
  • Potencia del sistema de agitación, especialmente durante el escalado

Cuando se mezclan sólidos, especialmente materiales a granel, la determinación de la calidad de la mezcla es fundamental. Conocer los principios estadísticos puede servir de ayuda para la aplicación práctica, lo que garantiza un procedimiento eficaz para determinar la calidad de la mezcla. El escalado de los tiempos de mezcla obtenidos a escala de laboratorio a la escala de producción también es de gran importancia en este contexto.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Distribución del tamaño de los granos/partículas y forma de los cristales
  • Contenido de humedad y comportamiento del flujo
  • Prevención de la contaminación

Una suspensión es una mezcla heterogénea de sustancias formada por un líquido y sólidos distribuidos en él. La suspensión es el proceso de unir estas dos sustancias. Un agitador de suspensión se puede utilizar con diferentes objetivos. Por ejemplo, para la disolución de sólidos, puede ser suficiente la fluidificación del sólido cerca del fondo, mientras que en los procesos continuos, como en la cristalización o la lixiviación de minerales, lo más importante es la homogeneidad de la suspensión.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Requisito del proceso: suspender completamente o de forma homogénea
  • Diferencia de densidad fluido - sólido
  • Tamaño de las partículas del sólido

Las dispersiones líquido-líquido son mezclas de dos o más líquidos inmiscibles entre sí. Estas mezclas se elaboran y se utilizan para muchas aplicaciones industriales. En la industria química, se suelen mezclar líquidos temporalmente para el control específico de extracciones o reacciones. Además, también se producen dispersiones estables a largo plazo, por ejemplo en las industrias farmacéutica, cosmética o alimentaria. Estas dispersiones de líquidos estables en el tiempo se denominan emulsiones.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Requisito del proceso: emulsión temporal o estable
  • Diferencias de densidad / tensión interfacial de las fases líquidas
  • Energía aportada por el sistema de agitación

La gasificación de los líquidos es especialmente importante en las industrias química y farmacéutica y en biotecnología. En este caso, el objetivo es conseguir la mayor transferencia de masa posible entre el gas disperso y el líquido. Los reactores de agitación con sistemas de gasificación se utilizan para síntesis químicas como la hidrogenación o la oxidación, así como para la fermentación.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Aumento del rendimiento y la selectividad
  • Mismo índice de conversión a presiones y/o temperaturas más bajas
  • Ahorro en el coste total de propiedad

El secado es un proceso básico en la ingeniería de procesos. El secado térmico de sólidos húmedos es un proceso combinado de transferencia de calor y masa con el objetivo de obtener un producto final seco mediante la eliminación de la humedad. Para el secado térmico de sólidos húmedos en vacío son ideales los dispositivos verticales con mezclador. A la hora de diseñar estos secadores, el paso de la escala de laboratorio a la de producción es de especial interés en términos de tiempo de secado.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Distribución del tamaño de los granos/partículas y forma de los cristales
  • Contenido de humedad y comportamiento del flujo
  • Prevención de la contaminación

En muchos procesos de agitación, la transferencia de calor es uno de los requisitos esenciales que debe cumplir el elemento agitador junto con la geometría de la caldera y los elementos de refrigeración o calefacción. Las tareas típicas son, por ejemplo, mantener constante la temperatura del producto durante una reacción exotérmica o endotérmica, o ajustar una determinada temperatura del producto calentando o enfriando en un tiempo predefinido.

¿Qué debe tenerse en cuenta?

  • Viscosidad/reología del medio a calentar o enfriar
  • Proceso estacionario o transitorio
  • Superficie de intercambio disponible, especialmente para el escalado