Durante el proceso de agitación, es habitual que las fuerzas producidas, cuando el líquido se somete a la acción de mezclado, formen circuitos de circulación predominantes, vórtices o remolinos.

En algunos casos estos fenómenos pueden afectar negativamente a la funcionalidad del reactor donde se esta produciendo el proceso de agitación.

 

¿Qué consecuencias tiene?

Este fenómeno es muy habitual, y en la mayoría de casos cuando tanto la mezcla, la reacción, la transferencia de calor, etc, no debe estar dentro de unos parámetros estrictamente predefinidos, no se suelen tomar medidas al respecto.

Repartición desigual del calor: Al estar en la mayoría de casos el sistema calefactor del reactor en el perímetro del depósito, una mala gestión del movimiento del líquido puede causar una repartición desigual del calor aportado.

Mezcla no homogénea: Si uno de los propósitos del reactor es la homogenización de dos o más productos, la creación de flujos preferenciales provoca una desigualdad en el contacto entre estos fluidos, dando como consecuencia una unión desigual de los productos.

 

¿Qué provoca este fenómeno?

Este fenómeno como se ha explicado anteriormente es producido a causa de las fuerzas a las que se ven sometidas los líquidos del reactor en el proceso de agitación.

A: Fuerza axial o longitudinal (paralela al eje)

B: Fuerza rotacional (tangencial al eje)

C: Fuerza radial (perpendicular al eje)

Las fuerzas radiales y longitudinales son las que contribuyen principalmente a la mezcla.

Las fuerzas rotatorias producen flujo laminar del líquido que circula alrededor del eje (formando vórtices o remolinos) donde el líquido simplemente da vueltas sin llegar a mezclarse.

 

¿Cómo evitar que suceda este fenómeno?

1. Instalando placas deflectoras o “Bafles”

El uso de bafles en los reactores rompe el sentido en el que habitualmente giraría el líquido, dificultando la creación de flujos preferenciales, favoreciendo la homogenización de la mezcla o la transferencia de calor.

El uso de bafles genera una mayor turbulencia en el fluido, mejorando el proceso de mezcla y evitando de esta manera la creación de vórtices.

Generalmente 4 deflectores suelen ser suficientes. La anchura habitual es de 1/10 a 1/12 el diámetro del tanque.

 

2. Colocando el agitador desplazado del centro del reactor

El hecho de descentralizar el eje del agitador provoca que las fuerzas, especialmente las radiales y las rotacionales, provocadas por el movimiento del agitador, tengan un recorrido diferente en cada dirección, dificultando la creación de vórtices y remolinos.

Si el eje del agitador está desplazado del centro, no se necesitan placas deflectoras.

 

3. Colocando el agitador con el eje en forma inclinada

Colocando el eje en esta posición debido a la variación en la dirección de las fuerzas provocadas, se dificulta notablemente la aparición de vórtices o remolinos.

Si el eje del agitador está inclinado respecto al centro, no se necesitan placas deflectoras.

 

4. Colocando un agitador de contra rotación

Mediante la colocación de un agitador que gire en sentido opuesto al agitador principal, las fuerzas rotacionales se ven disminuidas en gran medida, mientras que las fuerzas axiales y radiales encargada de favorecer el mezclado se ven incrementadas. Dando como resultado una mejora en el proceso de mezclado y la no aparición de vórtices.

 

5. Colocando más de un agitador

Estableciendo el uso de más de un agitador en el mismo reactor, ayuda a romper la formación de flujos preferenciales, de esta manera evitando la formación de vórtices.