¿Qué es un tanque agitado?
Un tanque agitado, también conocido como tanque mezclador es un dispositivo dentro del cual se realizan procesos con sustancias que sirve en una gran cantidad de industrias. Se trata de un recipiente que, en primer lugar, almacena sustancias líquidas y que cuenta con un reactor continuo o discontinuo equipado con un impulsor u otro dispositivo de mezcla para proporcionar un movimiento suficiente y realizar un mezclado eficaz.
Este tipo de tanque es utilizado en la industria química muy frecuentemente, pero también tiene una amplia variedad de aplicaciones en sectores industriales como el biológico, el farmacéutico, la nanotecnología y en la medicina regenerativa. Las características de los tanques agitados no han cambiado durante muchos años, pero la comprensión de los procesos físicos que ocurren en su interior ha aumentado considerablemente, por lo que se destacan por su buena capacidad de mezcla y las características de ampliación.
¿Qué hace un tanque agitado?
Los reactores de tanque agitado se utilizan con frecuencia para el proceso industrial de sustancias y mezclas, principalmente en reacciones de flujo de fase líquida homogéneas, en las cuales se requiere una agitación constante. Pueden utilizarse solos, en serie o en una batería.
También se utiliza de manera común en procesos biológicos en donde son conocidos como biorreactores y son parte de procesos como la fermentación de productos, además de utilizarse para el cultivo de células de distintos tipos.
Características de este tipo de tanques
El tanque agitado funciona en estado estable con flujo continuo de reactivos y productos; la alimentación asume una composición uniforme en todo el reactor, la corriente de salida tiene la misma composición que en el tanque. Se conforma por los siguientes componentes:
- Tanques de almacenamiento: Se utiliza para contener los compuestos o sustancias para mezclar, existen tanques agitados de diferentes capacidades, modelos y materiales según los compuestos que vaya a contener y procesar.
- Accionamiento mezclado: Parte mecánica del tanque agitado que ayuda a la rotación del mezclador que revuelve las diferentes sustancias. Puede controlarse con facilidad la velocidad del accionamiento del mezclador que, a su vez, controlará la velocidad del sistema de agitación.
- Mezclador o agitador: Parte del mecanismo que ayuda en el proceso de agitación de la mezcla de los ingredientes que se agregan al tanque. El movimiento y la velocidad del mezclador o agitador dependen de la fuerza matriz que proviene del accionamiento del mezclador.
- Boquillas de cabezal superior: Dependerá de las boquillas del cabezal superior para ayudar a liberar la presión que podría acumularse dentro del tanque agitado. Elimina la presión en cantidades significativas, por ejemplo para evitar que ocurran reacciones químicas adversas como una explosión.
El tanque agitado es de fácil limpieza y mantenimiento, lo que le otorga higiene a los procesos realizados en ellos. Estos tanques permiten controlar la temperatura de las mezclas, son más económicos en comparación con otros reactores, resisten gran demanda de trabajo por su gran calidad y la firmeza de su diseño. Además son de bajo costo por su eficaz funcionamiento que consume poca energía eléctrica.
Tipos de tanque agitado
En primer lugar se pueden clasificar según el modo de funcionamiento de las unidades como lote, semi lote o continuo, en segundo lugar por funcionamiento térmico como isoterma o adiabático y en tercer lugar por el tipo de impulsor aplicado, como turbina, chorro, pala, etc.
El tipo de tanque agitado más comúnmente utilizado es un tipo de reactor de agitación fluido, aunque el problema que a menudo surge en este es la aparición de una zona estancada muerta o la formación de cavernas. Así mismo, es posible encontrar tanques agitados tanto de fondo plano como de fondo cóncavo o de plato.
Una clasificación muy útil para los tanques agitados es la que los divide entre reactores discontinuos o semicontinuos y los reactores continuos. Los reactores discontinuos tienen volumen, control de temperatura y mezcla adecuados para permitir la introducción de reactivos, reactivos y solventes y completar la reacción dentro del recipiente de manera oportuna.
Los reactores continuos son generalmente de menor volumen y permiten que la introducción ininterrumpida de reactivos y la salida de producto sea continua. Si bien los reactores discontinuos son omnipresentes en la industria química y versátiles, existen numerosas ventajas para los reactores de flujo de menor volumen.
Ventajas del tanque agitado
Las ventajas incluyen la capacidad de manejar concentraciones de reactivo más altas, así como reacciones más enérgicas debido a sus propiedades superiores de transferencia de calor.
