Doctor En Corrosion

Planta Piloto de Fermentaciones Departamento de Biotecnología

Sedimentación

Sergio Huerta Ochoa
UAM-Iztapalapa

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Objetivos
• Aplicar los principios de la mecánica de fluidos en el planteamiento y resolución de problemas prácticos, relacionados con la sedimentación. • Desarrollar la capacidad basado en conocimientosteórico-prácticos para diseñar, seleccionar y evaluar equipos de sedimentación.

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Sedimentación
• Es una operación de separación de fases fluido-sólido en la que las partículas sólidas se separan del fluido debido a que por su mayor densidad, tienden a sedimentar debido a la gravedad. El fluido puede ser un líquido o gas, aunque en esteúltimo caso pasa a ser fluidización Usos – Clarificación: Obtener una fase líquida clara, sin sólidos en suspensión (ej: tratamiento de aguas) – Espesamiento: Obtener una pulpa de densidad adecuada para alguna operación subsiguiente (ej: pulpa para filtrado)

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Sedimentación
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Variables: – Tamaño de partícula – Densidadde la partículas – Forma de las partículas – Propiedades superficiales Otros fenómenos – Sedimentación impedida – Coagulación – Floculación – Dispersión

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Sistemas de dispersión
• Son sistemas multifásicos, compuestos de dos o tres fases – Una fase contínua (medio dispersante) – Una o dos fases discontínuas (fases dispersas)• Clasificación según el tamaño de partícula – Suspensiones, partículas mayores que 1 micron – Coloides, desde 1 micron a 10 angstrom • Las pulpas tienen características de suspensiones y coloides a la vez.

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Estabilidad de las dispersiones
• Se define como la capacidad de un sistema de mantener en el tiempo una concentraciónuniforme a través de todo el volumen sin necesidad de agitación mecánica externa. Cuando el sistema no es estable, se separan ambas fases por sedimentación de la fase sólida debido a la fuerza de gravedad. Una suspensión es un sistema naturalmente inestable. La velocidad de separación de ambas fases está determinada por la propiedades físicas de ambas fases y la concentración de la fase sólida

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Estabilidad de las dispersiones

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A medida que la partícula es más pequeña, menor es el efecto de la fuerza de gravedad. A este nivel, son significativos factores tales como las fuerzas de atraccción y repulsión entre las partículas. Si predominan las fuerzas de repulsión, el sistema se mantiene estable En casocontrario, las partículas sedimentan solas o forman agregados.

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Coagulación y floculación
• Para el espesamiento de pulpas, se hace necesario disminuir la estabilidad de las dispersiones. Esto permite favorecer la formación de agregados multipartículas con velocidades de sedimentación superiores a la de una partícula normal.Se hace necesario reducir la barrera energética, disminuyendo el potencial superficial. Posibilidades: – Adsorción superficial de iones – Condensación de la doble capa

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Condensación de la doble capa
• Consiste en la reducción de su tamaño debido a un aumento de la fuerza iónica de la solución Esto se lograaumentando la concentración de un electrolito indiferente a la superficie La disminución del perfil del potencial permite reducir la barrera energética con lo que se favorece la formación de agregados de partículas. Cuando se induce la desestabilización de una dispersión mediante adsorción superficial de iones o por compresión de la doble capa, el fenómeno se denomina coagulación.

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