Analisi sperimentale sul comportamento di reattori operanti con emulsioni tramite tecniche ottiche

Franceschi, Marco (2024) Analisi sperimentale sul comportamento di reattori operanti con emulsioni tramite tecniche ottiche. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Chimica industriale [LM-DM270], Documento ad accesso riservato.
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Abstract

Le emulsioni trovano vasto impiego nell’industria chimica e di processo sia come metodo di separazione, come nel caso delle estrazioni liquido-liquido, che come tecnica per stabilizzare prodotti finiti in una matrice continua. L’interazione tra i diversi componenti gioca un ruolo cruciale nel definire la fluidodinamica di tali sistemi, ma si tratta di un fenomeno difficile da stimare e prevedere. Negli ultimi anni, la fluidodinamica computazionale (CFD) è emersa come un valido strumento per modellare questi processi, ma la sua affidabilità dipende fortemente dai dati sperimentali, essenziali per costruire e validare accuratamente i modelli. In questo contesto, il presente lavoro di tesi si è quindi proposto di caratterizzare la dispersione di sistemi liquido-liquido immiscibili in un tino agitato meccanicamente di geometria standard con l'obiettivo di fornire dati sperimentali per la validazione e il miglioramento dei modelli CFD. A tal fine, è stata determinata la distribuzione dimensionale (o Drop Size Distribution, DSD) della fase dispersa ottenuta a diverse condizioni operative tramite granulometria laser, una tecnica ottica non invasiva. L’analisi è stata condotta su emulsioni ottenute da tre oli siliconici con viscosità cinematiche di 2 cSt, 10 cSt e 100 cSt, allo 0.1%, 1% e 10% in frazione volumetrica. Ogni emulsione è stata analizzata a velocità di agitazione di 500 rpm, 600 rpm e 700 rpm, per un totale di 27 condizioni operative differenti. I dati ottenuti sono stati utilizzati per stimare il diametro medio di Sauter, o D32, in quanto parametro utilizzato sia nell’industria di processo che in modelli di fluidodinamica computazionale per quantificare il rapporto volume/area superficiale di fasi disperse, da cui dipende l’entità dei fenomeni di trasporto.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Franceschi, Marco
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
CHIMICA INDUSTRIALE
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
sistemi liquido-liquido immiscibili emulsioni DSD granulometria laser diametro Medio di Sauter
Data di discussione della Tesi
17 Ottobre 2024
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