Criteri di scale-down e analisi sperimentale di reattori industriali per la miscelazione di polveri e fluidi viscosi

Il presente lavoro di tesi propone l’analisi e lo studio di un processo di miscelazione per un sistema solido-liquido, ad elevata concentrazione della fase solida, condotto all’interno di un reattore progettato nel laboratorio di fluidodinamica applicata alla miscelazione. Il primo passo è stato quello di identificare le relazioni di scale-down/scale-up rispetto ad un reattore utilizzato in un reale processo produttivo. L’obiettivo è stato quello di analizzare i fenomeni di miscelazione e quindi valutare, fissate le condizioni operative, il tempo necessario per garantire la perfetta omogeneizzazione dei componenti alimentati. Poiché durante il processo la conducibilità della miscela all’interno del reattore varia, a causa dell’aggiunta dei vari componenti, è stato proposto, con successo, di seguire l’evoluzione temporale dei fenomeni tramite l’uso di un tomografo a resistenza elettrica. Per sviluppare questa tesi sono state effettuate numerose prove sperimentali, variando sia la configurazione geometrica del reattore che le condizioni operative, al fine di riuscire ad ottimizzare il processo e a garantire un prodotto finale omogeneo nelle tempistiche di processo richieste dall’azienda. Il lavoro effettuato ha permesso di migliorare le condizioni operative identificando una nuova configurazione in grado di garantire il perfetto bagnamento della polvere, la perfetta omogeneizzazione dei prodotti alimentati nei tempi richiesti operando a velocità di rotazione delle giranti inferiori a quelle fino ad oggi utilizzate, permettendo di ridurre in modo significativo la potenza consumata durante l’operazione di miscelazione. Gli ottimi risultati ottenuti nel corso dell’attività hanno indotto l’azienda, non solo a modificare le condizioni operative del processo attualmente utilizzato ma anche ad analizzare un nuovo processo produttivo che verrà implementato negli impianti di produzione nei prossimi anni.