Simulación numérica de un reactor sonoquímico operado a 500 kHz

Abstract

El ultrasonido se presenta como un método potencial para ser aplicado en la remoción de contaminantes de medios acuosos. Por tal razón, es importante su estudio para su aplicación a nivel industrial, de tal manera que se pueda optimizar su diseño, con la finalidad de encontrar las condiciones donde los procesos de micromezclado permitan que las reacciones de remoción de contaminantes sean más rápidas con la finalidad de reducir los tiempos de tratamiento y consumos de potencia. En este sentido, en el presente trabajo se simula el comportamiento de un sonoreactor industrial con varios piezoeléctricos de alta frecuencia (500kHz), donde existe interacción entre los campos de velocidad que producen, a diferencia de los estudios con reactores a nivel laboratorio con un solo piezoeléctrico (sonoelectrodo) donde no existe interacción, además de que se utilizan bajas frecuencias (24kHz). Los resultados de la simulación se comparan con estudios experimentales de velocimetria de imagen de partículas (PIV)

Ultrasound is presented as a potential method to be applied in the removal of pollutants from aqueous media. For this reason, it is important to study it for industrial application, in such a way that its design can be optimized, in order to find the conditions where micro-mixing processes allow faster removal reactions of contaminants to reduce treatment times and power consumption. In this sense, the present work simulates the behavior of an industrial sonoreactor with several piezoelectric high frequency (500kHz), where there is interaction between the fields of speed that produce, unlike the studies with reactors at laboratory level with only one piezoelectric (sonotrode) where there is no interaction and use low frequencies (24kHz). The results obtained from the simulation were compared with the ones obtained with PIV.