Los reactores de gas-líquido y gas-líquido-sólido se han aplicado ampliamente en la fermentación, cultura fotosintética, metalurgia, y muchos otros procesos en las industrias químicas. La predicción precisa del diámetro de la burbuja es crucial para el diseño adecuado, mejoramiento, y ampliación de aparatos de gas-líquido. La mayor parte de la investigación anterior se centró únicamente en la velocidad superficial del gas del orificio. <10 m / s, que es demasiado bajo para reactores industriales gas-líquido.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor YANG Chao del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT), Academia de Ciencias de China (CAS), investigó sistemáticamente la influencia del diámetro del orificio, viscosidad líquida, tensión superficial y velocidad superficial del gas del orificio en el diámetro de la burbuja de los burbujeadores de gas en condiciones de chorro industrial.

En el estudio, el diámetro de la burbuja se investigó en un recipiente rectangular hecho de plexiglás transparente. Las burbujas se registraron a través de una cámara réflex de un solo objetivo. En la figura 1 (a) se ilustra una imagen típica de formación de burbujas. Los tamaños de las burbujas se analizaron y calcularon utilizando un software patentado (número de registro de derechos de autor del software chino:2017SR354522).

Basado en extensos resultados experimentales, Se propuso una correlación simple para predecir el diámetro de la burbuja utilizando una optimización de mínimos cuadrados no lineal. La nueva correlación se validó con éxito al comparar los resultados de la predicción con los datos experimentales en una amplia gama de condiciones operativas y sistemas de trabajo de la literatura.

La comparación de los resultados predichos por el nuevo modelo versus los datos experimentales de nuestro trabajo y la literatura se muestra en la Fig. 1 (b). Solo el 6,54 por ciento de los 657 resultados experimentales obtenidos de la literatura tenían desviaciones de más del 30 por ciento, lo que indica que la correlación propuesta en este trabajo se puede aplicar ampliamente con una precisión razonable.

Estos hallazgos fueron publicados en Ciencias de la Ingeniería Química .