Manejo de solidos

Manejo de Sólidos
Ing. Jorge O. Manrique Perdomo LIQ - 210

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Ubicación en el pensum

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• • El manejo de sólidos es más complicado que el líquidos, vapores y gases. En procesos los sólidos se pueden presentar de diversas formas:
– Grandes piezas angulares – Anchas laminas continuas – Polvos finamente divididos

• •

Pueden serabrasivos y duros; resistentes o gomosos; blandos o frágiles; polvorientos; plásticos o pegajosos. Operaciones unitarias que involucran Manejo de Sólidos.
– – – – – – – – – Trituración Dilaceración Secado Cristalización Reacción/ Interacción entre Sólido – Fluido Fluidización - Filtración Recolección de polvos Catalizadores – Intercambio Iónico Intercambiadores de Calor / Acumuladores
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• • • • • • Definición de partícula: estará en función del uso para determinado proceso. (tamaño) Las partículas sólidas individuales se caracterizan por su tamaño, forma y densidad. Partículas de sólidos homogéneos tienen misma densidad que sólido original. Partículas de sólidos heterogéneos generalmente tienen diferentes densidades. Tamaño y forma se pueden especificarpara partículas regulares, no es fácil para partículas no regulares (se deben definir arbitrariamente) En Ing. Química el tamaño varía desde 10 cm (roca triturada) hasta 1 micra = 10-4 cm (partícula de humo)

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La dilaceración es la trituración de sólidos gruesos en tamaños menores y más homogéneos. Esta operación se realiza para mejorar los procesosposteriores y evitar los problemas que pueden causar los sólidos que quedan en las rejas y tamices para que puedan ser devueltos a la corriente para su eliminación en los procesos posteriores.

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•Propiedades para caracterizar sólidos individuales:
– – – – – – – – – – Tamaño Forma Masa Volumen Área superficial Conductividad térmica Densidad partícula Calor específico Dureza (escala de Mohs) = uñas 2,5; moneda Cobre 3; vidrio 5,5 Higroscopicidad

• Propiedades para caracterizar sólidos en masa o lecho:
– – – – Fracción de vacío Densidad aparente Angulo de reposo Caída de presión del fluido através del lecho
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•Propiedades para caracterizar sólidos individuales: ρ = masa/volumen Ξ ρpartícula = masa part / vol ocupado (no vacíos) ρrelativa = ρmaterial / ρreferencia @ 4 °C ρaparente = masa partículas / Volumen Total Ocupado ρaparente NO es intrínseca al material, depende de la distribución de tamaño de partículas y el grado empaquetamiento. ρaparenteaireada (no forzada) y empacada. ρaparente = ρpartícula (1 – Є) Є = fracción de vacíos = Vol Vacíos / Vol Total Dureza: si es alta el material poco se deforma y fluye más fácilmente que uno blando. El número de puntos de contacto en partículas duras es menor que el número de puntos de contacto en partículas blandas; duras menor fricción y fluye más fácilmente.
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MANEJO DE SÓLIDOS1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Dureza: Talco Yeso Calcita Fluoruro Apatita Feldespato Cuarzo Topacio Corindón Diamante Dureza de la 1 a la 3 => material suave Dureza de la 4 a la 7 => material intermedio Dureza de la 8 a la 10 => material duro

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Esfericidad (ø) / Porosidad: (grafico) La porosidad es una función del tamaño partícula, distribución detamaño, forma partícula, rugosidad superficial, método de empaque, relación del tamaño partícula / tamaño lecho. Ø = 1 partícula esférica con diámetro Dp Ø = So / Sp Ξ 6*Vp / (Do*Sp) partícula no esférica Do = diámetro equivalente de esfera con mismo volumen de la partícula. So = área superficial de la esfera equivalente Sp = área superficial de la partícula. Estas se pueden calcular por medidas...