4. PROCEDIMENT EXPERIMENTAL
4.3. Prąctica 2: Experiment amb l'ejector JET Venturi
Objectiu
El nostre objectiu en aquesta prąctica és arribar a calcular el coeficient de transferència d'oxigen (KLa) utilitzant el JET Venturi.
Introducció
La transferència de matèria és el fenomen que es dóna quan es posen en contacte dos fluids diferents amb diferents concentracions i on influeix la temperatura i la pressió. Aquest equip es basa en aquest fenomen, concretament en la transferència d’oxigen de la fase gas a la fase líquida, que en aquest cas serà aire i aigua.
Clicar a sobre de la imatge per veure-la en funcionament:
Figura 4.3. Esquema Equip Transferència d'oxigen
Per calcular el coeficient de transferència de matèria s'utilitza l'equació de Baylar i Ozkan on utilitzen un mètode de medició directa a la fase líquida, fan mesures a l’entrada i sortida
del seu sistema, parteixen de l’equació (considerant el temps inicial (t1 = 0)):
On:
= Concentració d'oxigen dissolt a la fase líquida en equilibri amb la fase gas (mol/m3)
CL,in = Concentració d'oxigen dissolt en l'aigua a l'entrada (mol/m3)
CL,out = Concentració d'oxigen dissolt en l'aigua a la sortida (mol/m3)
KLa = Coeficient de transferència de massa volumètric (1/s)
t= Temps (s)
Procediment
- Apuntar humitat ambiental, temperatura ambiental i pressió atmosfèrica.
- Engegar aparell sensor d'Oxigen Dissolt.
- Engegar aparell mesurador de concentració d'Oxigen Dissolt.
- Engegar l'ordinador i iniciar programa.
- Marcar el Cellox 325-1 i el Cellox 325-2; posar en posició ON per poder guardar les dades.
- Comprovar que les vàlvules V7 , V8, V10 estan obertes i la resta tancades.
- Engegar bomba i apuntar cabal d'aigua de recirculació (rotàmetre d'aigua de recirculació (FI3)).
- Un cop s'observa que el sistema s'ha estabilitzat, s'ha d'apuntar la temperatura inicial de l'aigua.
- Apuntar el cabal d'aire (rotàmetre gas difusor (FI2)).
- L'experiment acaba quan les dues concentracions d'Oxigen Dissolt arribin a saturació.
- Posar en OFF el programa.
PARADA
- Apuntar temperatura final de l'aigua.
- Parar la bomba.
CICLE DE NETEJA
Es fa per desplaçar l'oxigen utilitzant nitrogen.
- Obrir la vàlvula V2.
- Comprovar que les vàlvules V7, V8, V9 estan obertes i la resta tancades.
- Engegar la bomba.
- Obrir la vàlvula V5.
- Observar la concentració d'Oxigen Dissolt fins a arribar a 2-3 ppm.
- Tancar la vàlvula V5.
- Tancar la bombona de nitrogen i la vàlvula V2.
NETEJA ESPAI DE CAP
La part superior del dipòsit queda ple de nitrogen, a fi de buidar-lo s'omple d'aire.
- Obrir la vàlvula V4.
- Obrir la vàlvula V3.
- El buidat acaba quan la concentració d'Oxigen Dissolt és constant, és a dir, quan variï menys d'un 2% del rang.
- Parar la bomba.
- Tancar la vàlvula V4.
- Tancar la vàlvula V3.
Elaboració de resultats
Consultar apartat 4.1. Coneixements previs abans de la realització de la pràctica per veure com obrir les dades guardades a l'ordinador.
- Gràfic de l'evolució de les concentracions d'oxigen al llarg del temps utilitzant l'ejector jet venturi (concentracions d'oxigen a l'entrada i a la sortida). Comentar els resultats obtinguts.
- Càlcul del coeficient de transferència de matèria graficant l'equació de Baylar i Ozkan i dir quin és el KLa resultant. Comentar els resultats obtinguts.
Exemple de gràfics
