113
Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 3, mayo-junio de 2017, pp. 111-126
Canto-Ríos
et al
.,
Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular
ISSN 2007-2422
•
Piña-Soberanis
et al
. (2011) revisaron 46
estudios de electrocoagulación y llegaron a la
conclusión de que no se describen con detalle
los modelos experimentales empleados ni todas
las variables que podrían ser útiles para tratar
de interpretar los mecanismos en el sistema.
Por otro lado, Khandegar y Saroha (2013)
muestran algunas variables de operación para la
remoción de contaminantes. Entre los resultados
del análisis destaca la forma de los electrodos;
concluyen que los electrodos con agujeros per-
forados tienen mejor remoción que los planos
y que estos últimos han sido poco estudiados.
Mencionan que existe una separación óptima
entre los electrodos, con lo que se tiene la mejor
eficiencia; si la distancia es corta, los hidróxidos
generados se degradan por colisión; si la distan-
cia es mayor a la óptima, la eficiencia se reduce
debido a la distancia que recorren los iones en
el medio.
Chen y Sheng (2004) mostraron que un área
de contacto elevada entre los electrodos y el
agua mejora la eficiencia de disolución de los
mismos; sin embargo, las pérdidas de carga hi-
dráulica aumentan debido a la fricción generada
por las paredes internas del reactor.
Martín-Domínguez, Rivera, Piña y Pérez
(2008
)
evaluaron el impacto del gradiente de
velocidad en el mezclado con respecto a la
eficiencia de remoción de contaminantes en
reactores de flujo pistón a presión y encontraron
que la pérdida de carga aumenta debido a la
acumulación de los hidróxidos en el interior del
reactor, teniendo un efecto de taponamiento;
dicho fenómeno se observa tanto en caudales
bajos como elevados, disminuyendo la eficiencia
del proceso.
Entre las variables dependientes de estudio
se encuentra la pasivación, la cual se refiere a la
formación de una película relativamente inerte
sobre la superficie de los electrodos, que afecta
la reacción electroquímica. Asimismo, se tiene la
densidad de corriente, que se refiere al flujo de
electrodos que pasan a través de una superficie.
Por último, se tiene la velocidad de mezclado,
que se puede definir como la velocidad nece-
saria para que dos componentes formen un
producto homogéneo, que para el caso de la
electrocoagulación se refiere a los flocs.
Posteriormente, Piña-Soberanis
et al
. (2012)
simularon hidráulicamente un reactor a pre-
sión de sección rectangular utilizando dos
paquetes comerciales basados en métodos
numéricos avanzados para la simulación de
problemas físicos, que resuelven las ecuaciones
de Navier-Stokes en la simulación de fluidos
(COMSOL-Multiphysics® y PHOENICS-VR®)
y compararon las pérdidas de carga hidráulica
obtenidas con modelos matemáticos básicos
(Dunlop-Nikuradse, Colebrook y Colebrook,
Swamee-Jain); también analizaron las zonas
muertas, y los cortocircuitos teóricos y reales.
El objetivo de este estudio fue contribuir al
conocimiento —en el ámbito de la modelación
hidráulica— de reactores de electrocoagulación
a presión, flujo pistón y sección transversal anu-
lar simple o múltiple.
Para lograr este objetivo se compararon di-
ferentes ecuaciones utilizadas en el cálculo de
pérdidas de carga, con la finalidad de encontrar
Cuadro 1. Variables más estudiadas en REC.
Variables independientes
Variables dependientes
Ph
Flujo de agua a tratar
Conductividad
Orientación de los electrodos
Disposición de electrodos
Material de los electrodos
Concentración del contaminante
Corriente eléctrica
Pasivación
Eficiencia de remoción
Densidad de corriente
Velocidad de mezclado
Voltaje
