Estudio hidrodinámico y termodinámico de biorreactores UASB mediante el uso de la herramienta CFD

Abstract

En el desarrollo de este trabajo de grado se analiza el comportamiento de un reactor UASB con un enfoque hidrodinámico y termodinámico. Se modela un reactor físico implementado por el Laboratorio de Tratamiento de Aguas de la Universidad Militar Nueva Granada, en la herramienta CFD Ansys® Fluent con el objetivo de configurar un modelo que cumpla con el comportamiento real del reactor. Una vez alcanzado este objetivo se propone un diseño de reactor que cumpla con las mejoras hidrodinámicas y verificación de las condiciones termodinámicas a partir del diseño existente en el Laboratorio. Para lograr esto se evalúan y comparan los diferentes parámetros esenciales en el funcionamiento de reactores como el TRH y el caudal, sin tener en cuenta reacciones químicas presentes en el proceso. Se hace especial énfasis en el setup implementado en Fluent estudiando las ecuaciones y los modelos que utiliza el programa para posteriormente elegir el modelo adecuado que cumpla con los requerimientos del trabajo. En todo el proceso se describe el comportamiento del fluido en el interior del reactor, mencionando los diferentes problemas que presenta y que con la propuesta de un diseño de reactor son contempladas y mejoradas para un funcionamiento óptimo.