Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | industrias |
| Título: | Caracterización de equipos y medios multifásicos con métodos que emplean fuentes radiactivas |
| Título alternativo: | Characterization of multiphase systems with methods involving radioactive sources |
| Autor: | Salierno, Gabriel Leonardo |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Departamento de Industrias
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| Publicación en la Web: | 2016-06-27 |
| Fecha de defensa: | 2016-03-30 |
| Fecha en portada: | 2016 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Industrias |
| Departamento Docente: | Departamento de Industrias |
| Director: | Cassanello Fernández, Miryan Celeste; Hojman, Daniel L. |
| Jurado: | Valda Ochoa, Alejandro; Mariani, Néstor J.; de Escalada Pla, Marina F. |
| Idioma: | Español |
| Tema: | química/química industrial
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| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5951_Salierno |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5951_Salierno.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5951_Salierno |
| Ubicación: | QUI 005951 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Salierno, Gabriel Leonardo. (2016). Caracterización de equipos y medios multifásicos con métodos que emplean fuentes radiactivas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5951_Salierno |
Resumen:
Los sistemas multifásicos se encuentran en una gran cantidad de operaciones y en lagran mayoría de los procesos de la industria química, donde es necesario contactarreactivos presentes en distintas fases. Ejemplos de ellos pueden ser los procesos defermentación que requieren del aireado de una suspensión densa de aglomerados debiomasa o la producción de jugos, que requiere de la trituración de frutas de maneracontinua minimizando el contacto con aire, o el proceso Fisher-Tropsch, que producecombustibles líquidos a partir de gas natural por reacción catalítica en torres de lechofluidizado gas-líquido-sólido. Un ejemplo de creciente impacto económico-social son lostratamientos de efluentes líquidos o gaseosos, que requieren lidiar con sistemas decomposición y reología complejos. Para controlar, diseñar u optimizar un equipo a escala industrial o para contrastarresultados de simulación computacional de fluido dinámica o de dinámica granular, serequiere de información experimental del movimiento y la distribución de las fasespresentes. La información que se utiliza para evaluar la performance y verificar modelosque describen el movimiento de las fases presentes en un reactor, vinculando lafluidodinámica del sistema con el transporte de materia y energía son los campos develocidad de las fases presentes, parámetros de turbulencia, distribución de fases opatrón de flujo, tiempos de residencia y de mezclado. Los equipos industriales suelen serde paredes opacas y, aún si se operara con paredes translúcidas, los mismos sistemasmultifásicos tienen la característica de dispersar la luz intensamente. En consecuencia,las técnicas que explotan la interacción con la luz visible por parte del sistema poseenaplicaciones muy limitadas y resulta apropiado recurrir a técnicas que utilizan radiación dealta energía para obtener información sobre el comportamiento de las fases en sistemasmultifásicos que contribuya a optimizar diseños y monitorear la operación de un equipo. El objetivo general de este trabajo es el estudio de la fluido dinámica de sistemasmultifásicos en equipos de escala piloto, empleando técnicas no-invasivas basadas en eluso de métodos que utilizan la detección de radiación γ. En particular, se optimizó y utilizóla técnica conocida como Radioactive Particle Tracking (RPT) para caracterizar lafluidodinámica de columnas de burbujeo bifásicas y trifásicas y de un reactor slurryagitado. Además, se propuso una simplificación de la técnica de RPT que facilitaría suempleo en instalaciones industriales, comparándose la información extraíble.
Abstract:
Multiphase systems are found in a large number of operations and in most of theprocesses of the chemical industry where contact of reagents present in different phasesis necessary. Examples of these processes are the aerated fermentation that requires aslurry of biomass agglomerates, or juice production, requiring crushing fruit continuouslyminimizing contact with air, or Fisher-Tropsch process, that produces liquid fuels fromnatural gas by gas-liquid-solid catalytic reaction fluidized beds. An example of growingeconomic and social impact are gaseous or liquid effluent treatments that deal withsystems of complex composition and rheology. To control, design or optimize industrial scale of multiphase units, or for validation ofcomputational fluid or granular dynamics simulations, experimental data of the motion anddistribution of the phases present is required. The information used to assess theperformance and verify models describing the motion of the phases present in a reactorare the velocity fields of the phases present, turbulence parameters, phases distribution,flow patterns, residence times and mixing times. Industrial equipments have usuallyopaque walls, and they were translucent, multiphase systems have the property ofscattering light intensely. Consequently, techniques that exploit interaction of the systemwith visible light have very limited applications, high-energy radiation is more appropriateto use to obtain information about the behavior of the phases in multiphase systems withthe aim to optimizing design and monitoring. The objective of this work is the study of fluid dynamics of multiphase pilot scale vessels,using and developing non-invasive techniques based on detecting γ radiation. Particularly,the technique known as Radioactive Particle Tracking (RPT) was used to characterize thefluid dynamics of two and three phase bubble columns and a slurry stirred tank. Moreover,a simplification of the RPT technique is proposed to promote its use in industrialinstallations, making a comparison of the arising information.
Citación:
---------- APA ----------
Salierno, Gabriel Leonardo. (2016). Caracterización de equipos y medios multifásicos con métodos que emplean fuentes radiactivas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5951_Salierno
---------- CHICAGO ----------
Salierno, Gabriel Leonardo. "Caracterización de equipos y medios multifásicos con métodos que emplean fuentes radiactivas". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2016.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5951_Salierno
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