Detección y seguimiento de interfases tipo fluido-sedimento

Abstract

Sedimentación es el proceso en que las partículas sólidas de una solución decantan separándose del medio líquido. Este proceso de sedimentación puede ser gravitacional o acelerado. La identificación de las interfases de sedimentación, la determinación de sus posiciones en el tiempo y de la velocidad de las interfases son indispensables para la modelación de los procesos de sedimentación. Los modelos de sedimentación son utilizados en el diseño de clarificadores, tanques de espesamiento, etc. Existen dos modelos principales de sedimentación, el modelo de Kynch y el modelo fenomenológico que es el más utilizado actualmente. En este Trabajo de Título se busca desarrollar un sistema de identificación y seguimiento de interfaces en movimiento aplicable a un proceso de sedimentación; para esto se diseña y construye una columna de sedimentación y se utiliza una cámara CCD para la captura de las imágenes que luego son procesadas mediante un método computacional realizado en MATLAB utilizando la metodología de Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV). Para validar el método computacional desarrollado se realizaron una serie de pruebas con diferentes mezclas y se analizaron los resultados obtenidos mediante el método computacional y se comparan con los resultados obtenidos mediante otros métodos de identificación de interfases (método visual). Al comparar los resultados obtenidos con el método computacional desarrollado y con el método visual se observaron resultados similares con diferencias promedio de 3%. Al finalizar este Trabajo de Título se logró el desarrollo de un método de identificación de interfases tipo fluido sedimento aplicable a procesos de sedimentación que puede competir en precisión y rapidez con otros métodos de identificación de interfases como el método visual que es el más utilizado hoy en día en nuestro país. A lo anterior se le debe agregar que con el método desarrollado se disminuye ampliamente el efecto de la subjetividad y experiencia del operario que realiza las mediciones, las mediciones pueden ser replicadas cuantas veces sea necesario para los análisis que se deseen realizar y el desarrollo de los ensayos no requiere equipamiento fuera del que se puede encontrar en cualquier laboratorio o empresa, con lo que se podría llegar a utilizar en la industria minera para el diseño y monitoreo de estanques de espesamiento.