Modelación Hidráulica de un Reactor de Electrocoagulación

Abstract

El objetivo de este trabajo fue desarrollar una herramienta de cómputo que permita calcular las pérdidas de carga hidráulica en cierto tipo de reactores de electrocoagulación de sección anular concéntricas que trabajan a flujo pistón, y comparar la respuesta de los modelos matemáticos con mediciones reales a escala laboratorio. Para la simulación se utilizaron modelos empíricos clásicos de tuberías circulares a presión y ecuaciones específicas para pérdidas en secciones anulares. La verificación de la respuesta de los modelos matemáticos seleccionados se llevó a cabo en reactores a escala laboratorio con diferentes configuraciones y tamaños. Cada uno de ellos comprendió una carcasa exterior constituida por la unión de varios tubos de PVC mediante codos de 90°, y en el interior de cada uno de estos tubos se colocaron electrodos tubulares concéntricos de aluminio o hierro. Para el estudio se consideró una distribución proporcional del gasto a través de las secciones anulares, resultando la misma velocidad del agua entre cada uno de los electrodos de los reactores. Los resultados obtenidos con los diferentes modelos empíricos se compararon entre sí y con respecto a las mediciones reales de las pérdidas de carga hidráulica en los reactores a diferentes gastos. A partir de esto se analizó el número de Reynolds teórico y el área específica de cada reactor, con el objetivo de establecer la frontera para modelar el comportamiento hidráulico de este tipo de sistemas y utilizar la información para calcular reactores de otro tamaño en el futuro.