Evaluación de un sistema de celda continua con lecho móvil para combinar desestabilización electrostática y medio coalescedor

Abstract

En el presente trabajo se evalúa el desempeño de un sistema en continuo que lleva a cabo la desestabilización de una emulsión W/O utilizando de muestra el material de fosa Acema-100 mezclado con aros de vidrio como medio coalescedor en forma de lecho fluidizado y aplicando campo eléctrico de corriente directa en una celda de electrodos planos. La desestabilización realizada no contempla la incorporación de un demulsificante ni cambios de temperatura en la alimentación. Al estudiar la fluidez de la suspensión formada por el material de fosa y el medio coalescedor se estableció una relación máxima del 2% v/v de medio coalescedor-material de fosa, la cual permite la fluidez de este material en el sistema continuo. Para asegurar la homogenización de la suspensión (medio coalescedor-fosa) se evaluaron fluidos que permitieran observar la interacción de estos bajo agitación. Considerando la posibilidad de mejorar la fluidez del sistema se trabajó con diferentes presiones, atmosférica y vacío, resultando más favorable la primera. Se establecieron condiciones de alimentación para mantener la relación fosa/medio coalescedor en el sistema de tratamiento. Con la finalidad de establecer las condiciones de diseño de las variables a estudiar que favorecieran la desestabilización (voltaje aplicado, tiempo de residencia, cantidad de medio coalescedor) se realizaron experiencias siguiendo un patrón de diseño factorial 2k, estas pruebas fueron realizadas evaluando la repetibilidad y la reproducibilidad de los resultados. La cantidad de medio coalescedor y el número de celdas en el sistema presentaron una fuerte interacción debido a que ambas afectan el tiempo de residencia, se observó cómo al aumentar la cantidad de celdas se genera un efecto desfavorable contrario a un aumento en la cantidad de medio coalescedor lo cual ayuda a la desestabilización. Una vez realizadas las experiencias se aprecia un desplazamiento en la curva de la distribución acumulada del diámetro de gotas hacia tamaños mayores y al comparar con trabajos previos, logrando obtener un factor de desestabilización máximo de 8,4, operando el sistema a 3kV, 2%v/v de aros de vidrio como medio coalescedor en lecho fluidizado y una sola celda. Con el estudio se reafirma la posibilidad de desestabilizar la emulsión W/O sin el uso de demulsificante.