Exaltación de la transferencia de materia en una interfase gas-líquido ondulada horizontal

Abstract

Se estudia la exaltación de la transferencia de materia durante la absorción de CO2 puro en una superficie liquida ondulada horizontal. Para llevar a cabo este objetivo se ha diseñado y construido especificamente una celula de contacto gas-liquido en la que en la superficie liquida se generan ondas superficiales con simetria radial. Las ondulaciones se producen mediante ondas sonoras procedentes de un generador de funciones con altavoz, y son transmitidas a la superficie liquida absorbente. Se han determinado las caracteristicas fisicas de las ondas superficiales (longitud, frecuencia y amplitud) mediante sensores adecuados y se han adquirido y tratado digitalmente imágenes de las mismas. Estudiada la hidrodinámica del sistema, se ha procedido a la absorción de CO2 en agua y en diferentes disoluciones acuosas con caudal, viscosidad y tensión superficial variables. Se ha determinado la dependencia entre las caracteristicas de las ondas superficiales y la velociad de absorción. Para ello se han aplicado y establecido correlaciones empiricas a traves de modulos adimensionales. La exaltación de la transferencia de materia con respecto a la absorción realizada en ausencia de ondas aumenta al aumentar la amplitud de las ondas y/o el caudal de liquido y disminuye al aumentar la viscosidad. Asimismo, y con independencia del valor de las propiedades fisicas de la fase liquida, se ha comprobado que para una amplitud de onda determinada la exaltación del proceso de transferencia presenta un valor máximo con respecto a la frecuencia, que además se corresponde con el maximo de la amplitud encontrado en la etapa de caracterización hidrodinámica para la misma frecuencia.