Analisi del processo di miscelazione di un sistema liquido-liquido agitato meccanicamente

L’operazione di miscelazione di sistemi bifase, in serbatoi agitati meccanicamente, è un'operazione industriale molto diffusa, ampiamente utilizzata nelle industrie chimiche, alimentari, petrolifere, farmaceutiche ed elettriche. Nell’ambito della miscelazione di liquidi immiscibili, l’agitazione del sistema influisce sulla dinamica di dispersione, sospensione e coalescenza delle gocce, e i regimi che si instaurano dipendono dalla geometria del sistema, oltre che essere influenzati dalle proprietà fisiche delle due fasi. Per questo scopo, lo studio condotto si propone di monitorare i regimi di flusso di tali sistemi in un serbatoio agitato meccanicamente, al variare dell’intensità di agitazione e della frazione volumetrica totale della fase dispersa, utilizzando come strumento di indagine un tomografo a resistenza elettrica. In accordo con le caratteristiche del metodo di misura sfruttato, per facilitare l’interpretazione dei dati ottenuti, si riporta l’effetto indotto dalla non omogeneità del sistema bifase gasolio/acqua sull’accuratezza delle misurazioni effettuate con la tecnica tomografica, sottolineando la variabilità della topografia del campo elettrico e l’estensione delle linee di flusso oltre la dimensione dei sensori di misura. Infine, per verificare l’estensione del campo di misura si conducono delle misure in via preliminare in cui si prevedono due piani di elettrodi che fungono da guardie con lo scopo di limitare il fringe effect. È stato trovato che qualora il sistema presenti forti disomogeneità delle caratteristiche elettriche, i risultati sperimentali si discostano da quelli teorici in quanto il campo soffre di effetti di distorsione significativi. Per il monitoraggio di sistemi liquido-liquido in serbatoi agitati attraverso l’impiego dell’ ERT si propone quindi una procedura di acquisizione ed una metodologia di trattamento dati, individuando le possibili sorgenti di errore.