Fraccionamiento de espumas para la recuperación del surfactante SDS utilizado en el lavado de un medio poroso contaminado con hidrocarburos

Abstract

RESUMEN En este trabajo se estudiaron varios factores relacionados con el proceso de fraccionamiento de espumas por lotes y su efecto en la posible recuperación del surfactante SDS una vez que diluciones diluidas de este soluto se hicieron pasara a través de un medio poroso contaminado artificialmente con una mezcla de valor conocido de hidrocarburos. Se desarrolló también un modelo matemático con el objetivo de obtener valores para el coeficiente de distribución y estimar las concentraciones del SDS durante su ascenso a través de la columna en forma de fase espumosa. Dicho modelo matemático fue desarrollado asumiendo la condición de equilibrio entre la fase espumosa que asciende y el drenaje que desciende a través de la columna, basada en analogía a sistemas de destilación, el modelo antes citado, permitió también, establecer coeficientes de distribución por etapa teórica que presentaron valores entre 1.002 y 1.437. Los errores relativos entre los valores experimentales y los calculados por el modelo matemático mostraron valores inferiores al 10.33%. Para determinar las distribuciones de diámetro de burbuja y el diámetro promedio de burbuja de diferentes soluciones de SDS operadas a diferentes flujos de aire, se utilizó un análisis de imágenes a través de pixeles y una referencia de medida , los cuales mostraron que a pesar de las variaciones en concentración y en condiciones de flujo de aire alimentado a los sistemas, las distribuciones de diámetro de burbuja presentaron comportamientos relativamente similares y la mayoría de los valores de diámetro medidos estuvieron en el rango de 1.0 a 1.5 mm y los diámetros promedios estimados presentaron valores entre 2.74 mm y 2.99 mm. Las ecuaciones de Jashnani y Lemlich[37], utilizadas anteriormente para procesos de fraccionamiento de espumas continuos y de separación, mostraron tener una aplicación práctica también para el proceso de fraccionamiento de espumas por lotes, y, bajo las condiciones desarrolladas en este trabajo se pudo observar una coincidencia en los parámetros de diseño calculados teóricamente y los implementados en la práctica, teniendo en consideración que sólo al flujo de aire de 400 ml/min y una relación de reflujo total de 20, se obtuvieron resultados congruentes con el diseño de la columna de fraccionamiento de espumas implementada en este estudio. Los diseños factoriales de experimentos teniendo como respuestas la tasa de recuperación y el factor de enriquecimiento mostraron sus resultados que los factores de mayor impacto en el proceso de fraccionamiento de espumas por lotes fueron el flujo de aire y la concentración inicial de SDS.