Aplicaciones de ozono
Ozono disuelto con mezclador estático
El gas ozono puede disolverse en agua presurizada en circulación mediante un simple mezclador estático. El gas ozono presurizado puede fluir hacia una corriente de agua mediante una T, siempre que la presión del gas ozono sea mayor que la presión del agua. A continuación, se puede usar un mezclador estático aguas abajo para mezclar completamente el gas ozono con el agua.
Al usar un mezclador estático, el agua debe estar presurizada para favorecer la solubilidad del gas ozono en el agua. Por lo tanto, el gas ozono debe estar a presión para impulsarlo hacia el flujo de agua. Hemos comprobado que una presión del agua de alrededor de 30 PSI es ideal para la transferencia de masa; sin embargo, también se pueden usar presiones mayores o menores.
Ventajas:
- Diseño de sistema sencillo y eficaz, sin piezas móviles
- Excelente opción para agua presurizada
- Más eficiente energéticamente que un venturi, ya que no se requiere una diferencia de presión a través del mezclador
- Es más fácil contener el gas ozono y mantener un entorno seguro debido a la desgasificación del ozono
- Puede funcionar con agua que podría obstruir un inyector venturi
Desventajas:
- Mayor riesgo de retorno de agua al generador de ozono debido a la presión del agua
- Requiere agua en circulación y presurizada
- Mayor riesgo de que el agua retroceda hacia el generador de ozono, ya que está presurizada
El gas ozono es parcialmente soluble en líquidos. Sin embargo, con los métodos y equipos adecuados, se pueden lograr altas eficiencias de transferencia de masa con cualquier método para disolver ozono en agua. Revise los consejos siguientes para diseñar correctamente un sistema con un mezclador estático para su aplicación de ozono.
Fundamentos de la solubilidad del ozono:
-Las temperaturas más bajas aumentan la tasa de solubilidad del gas ozono en el líquido
-Las presiones más altas aumentan la tasa de solubilidad del gas ozono en el líquido
-Las concentraciones más altas de gas ozono aumentan la tasa de solubilidad del gas ozono en el líquido
Consideraciones de diseño para su sistema de ozono con un inyector venturi:
Consejos para instalar un mezclador estático:
- Instale el mezclador estático poco después del punto de inyección de ozono, a menos de 12 pulgadas si es posible. Por lo general, las burbujas de ozono se fragmentan al entrar en el agua, pero vuelven a unirse y forman una gran bolsa de aire en la parte superior de la tubería. Aproveche las burbujas más pequeñas lo antes posible.
- Si el agua fluye hacia un tanque, instale el mezclador estático a menos de 12” del tanque
- Si el agua fluye hacia un tanque no presurizado, considere usar un orificio para crear contrapresión en el mezclador estático y mejorar la solubilidad
- Asegúrese de que el caudal de agua sea adecuado para alcanzar la velocidad óptima del agua para el mezclador utilizado
Caudal de agua:
El agua debe circular a un caudal específico para que el mezclador estático funcione correctamente. Aunque el caudal de agua puede variar ligeramente, cada mezclador estático tiene un rango de caudal óptimo. La velocidad del agua a través del venturi es importante para lograr una mezcla adecuada. Una velocidad baja del agua no mezclará correctamente el gas ozono debido a la fragmentación deficiente de las burbujas. Una velocidad alta del agua generará una gran caída de presión a través del mezclador. Los caudales óptimos de agua para el mezclador estático de PVC se pueden calcular con la información siguiente:
Velocidad objetivo del agua = 5-10 ft/second
V = Velocidad
D = Diámetro en pulgadas
Q = Caudal en GPM (galones por minuto)
V=(Q x 0.402)/D2
Ejemplo:
(10 GPM x 0.402) / 0.75-inch2 = 7.15 ft/second
Para un caudal de agua de 10 GPM, se recomienda un mezclador estático de ¾”
Presión: cuanto mayor, mejor:
La solubilidad del ozono es la velocidad a la que el ozono puede disolverse en un líquido. Considérela como un máximo teórico. La solubilidad del gas ozono en el líquido se ve muy afectada por la presión del agua, entre otros factores.
Para obtener más información sobre la solubilidad del ozono, haga clic AQUÍ
El gráfico y la tabla siguientes ilustran la solubilidad del gas ozono en el agua en función de la presión del agua.
El mezclador estático no genera ni requiere una diferencia de presión a través de la unidad para disolver ozono en el agua. Por lo tanto, la instalación ideal del mezclador estático es en una tubería de agua presurizada y en circulación, antes de un tanque de contacto o almacenamiento.
Relación gas-líquido:
La relación gas-líquido se refiere al volumen de gas añadido al volumen de líquido. Cuanto menor sea la cantidad de gas disuelto en el líquido, mayor será la tasa de solubilidad de ese gas en el líquido.
Por ejemplo, considere los siguientes casos, usando LPM (litros por minuto) para simplificar:
- 1 LPM de gas disuelto en 100 LPM de líquido. Este volumen de gas se disolvería fácilmente en el líquido
- 50 LPM de gas disuelto en 100 LPM de líquido. Aunque es posible, sería más difícil disolver esta cantidad de gas en el líquido.
Sin duda, lo ideal es que la relación gas-líquido sea lo más baja posible. Recomendamos mantener una relación gas-líquido de 0.5 o 1:2, lo que significa que 50 LPM de gas disuelto en 100 LPM de líquido es la cantidad máxima de gas que se debería disolver en ese flujo de líquido.
Uso con inyector venturi:
Existe una teoría según la cual usar un mezclador estático con un inyector venturi favorece la transferencia de masa. Sin embargo, con un venturi de tamaño adecuado y en buen funcionamiento, usar un mezclador estático después del venturi dificulta más la transferencia de masa del ozono al agua de lo que la ayuda. Un inyector venturi de tamaño adecuado y en buen funcionamiento disolverá el gas ozono en el agua muy rápidamente. El ozono disuelto en el agua puede liberarse de esta con fuerza. Un mezclador estático después de un venturi tiende a liberar el ozono disuelto y a devolverlo a su estado gaseoso.
En aplicaciones de tuberías de baja presión, donde no hay presión disponible en la tubería para favorecer la solubilidad del ozono, se podría usar un mezclador estático después del venturi. Si el agua fluye hacia un tanque no presurizado que se encuentra a gran distancia del inyector venturi, se podría instalar un mezclador estático justo antes del tanque para fragmentar las burbujas grandes de gas antes de que lleguen al tanque. Esto permitirá que entren burbujas más pequeñas en el tanque y asciendan lentamente en él.
Prevención del retorno de agua:
El mezclador estático suele utilizarse en una tubería de agua presurizada con agua en circulación. En esta aplicación, la presión del gas ozono debe ser mayor que la presión del agua para impulsar el gas ozono hacia el agua. Sin embargo, cuando se apaga el generador de ozono/concentrador de oxígeno, existe la posibilidad de que el agua presurizada fluya hacia el generador de ozono por la línea de gas ozono. Se necesitarán dispositivos adecuados para evitar el flujo inverso y prevenir que el agua dañe el generador de ozono y otros equipos sensibles.
Se pueden usar válvulas de retención, válvulas de bola eléctricas o dispositivos trampa de agua que retengan y drenen el agua de la línea de agua. Sea cual sea la opción elegida, pruébela o sustitúyala con frecuencia para asegurarse de que no haya posibilidad de que entre agua en la celda del generador de ozono.
Además, todas las válvulas de retención fallan. Una sola válvula de retención nunca es suficiente y, por lo general, las válvulas de retención por sí solas no bastan.
Enlaces con información adicional:
Guía de compra de generadores de ozono
Preguntas frecuentes sobre el ozono
Dosis de ozono frente a ozono disuelto
Disuelva ozono en agua con un difusor de burbujas
Disuelva ozono en agua con un inyector venturi
Disuelva ozono en agua con un mezclador estático
Compare inyectores venturi y difusores de burbujas