Caracterización de equipos y medios multifásicos con métodos que emplean fuentes radiactivas

Los sistemas multifásicos se encuentran en una gran cantidad de operaciones y en la gran mayoría de los procesos de la industria química, donde es necesario contactar reactivos presentes en distintas fases. Ejemplos de ellos pueden ser los procesos de fermentación que requieren del aireado de una suspensión densa de aglomerados de biomasa o la producción de jugos, que requiere de la trituración de frutas de manera continua minimizando el contacto con aire, o el proceso Fisher-Tropsch, que produce combustibles líquidos a partir de gas natural por reacción catalítica en torres de lecho fluidizado gas-líquido-sólido. Un ejemplo de creciente impacto económico-social son los tratamientos de efluentes líquidos o gaseosos, que requieren lidiar con sistemas de composición y reología complejos. Para controlar, diseñar u optimizar un equipo a escala industrial o para contrastar resultados de simulación computacional de fluido dinámica o de dinámica granular, se requiere de información experimental del movimiento y la distribución de las fases presentes. La información que se utiliza para evaluar la performance y verificar modelos que describen el movimiento de las fases presentes en un reactor, vinculando la fluidodinámica del sistema con el transporte de materia y energía son los campos de velocidad de las fases presentes, parámetros de turbulencia, distribución de fases o patrón de flujo, tiempos de residencia y de mezclado. Los equipos industriales suelen ser de paredes opacas y, aún si se operara con paredes translúcidas, los mismos sistemas multifásicos tienen la característica de dispersar la luz intensamente. En consecuencia, las técnicas que explotan la interacción con la luz visible por parte del sistema poseen aplicaciones muy limitadas y resulta apropiado recurrir a técnicas que utilizan radiación de alta energía para obtener información sobre el comportamiento de las fases en sistemas multifásicos que contribuya a optimizar diseños y monitorear la operación de un equipo. El objetivo general de este trabajo es el estudio de la fluido dinámica de sistemas multifásicos en equipos de escala piloto, empleando técnicas no-invasivas basadas en el uso de métodos que utilizan la detección de radiación γ. En particular, se optimizó y utilizó la técnica conocida como Radioactive Particle Tracking (RPT) para caracterizar la fluidodinámica de columnas de burbujeo bifásicas y trifásicas y de un reactor slurry agitado. Además, se propuso una simplificación de la técnica de RPT que facilitaría su empleo en instalaciones industriales, comparándose la información extraíble