Efecto del flujo de aire en la distribución de tiempos de residencia en un fotobiorreactor Applikon

Resumen

En la ingeniería Química se encuentra la rama de diseño de reactores, la cual se encarga de modelar simular y optimizar. Sin embargo, en la realidad se observan comportamientos muy diferentes a los modelos ideales, esto debido a una deficiente agitación generando zonas muertas o estáncadas por lo que es importante estudiar y evaluar estos comportamientos y una de las formas es mediante la distribución de tiempos de residencia y CFD. El objetivo de este trabajo es evaluar tres diferentes aireaciones (1.6, 3.2 y 4.8 L/min) las cuales por medio de burbujeo generan la agitación en un biorreactor Applikon. Para ello se utilizó un trazador (NaCl) con una concentración de 1 molar, del cual se inyectan 5 ml con el método de pulso e inmediatamente es monitoreado con un medidor digital. La distribución de tiempos de residencia mostró en la aireación de 1.6 y 3.2 L/min gran cantidad de picos indicando cortos circuitos a comparación a la de 4.8 L/min, obteniendo un mezclado más homogéneo con respecto al tiempo. Esto igual se observó en los porcentajes de zonas muertas obtenidas en la simulación CFD, las cuales fueron 27 % en 1.6 L/min, 21 % en 3.2 L/min y 12 % para 4.8 L/min.