Mecanica De Fluidos
Páginas: 6 (1331 palabras)
Publicado: 13 de agosto de 2012
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Mecánica de Fluidos
Laboratorio de Filtración a Presión Constante
Guía
Pataquiva Mateus, A.Y
Universidad Jorge Tadeo Lozano
Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería
Departamento de Ingeniería
Carrera 4 No. 22-61
Correo-e: alisy.pataquivam@utadeo.edu.co
1 Introducción
Los procesos de separación son muy importantes en la industria y aparecen en diversoscampos de la economía. La separación sólido-líquido por métodos mecánicos forma parte de un vasto número de técnicas (Ver Tabla 1) de separación de fases (sólidas, líquidas y gaseosas). Dentro de las separaciones más comunes se encuentra la eliminación de agua desde suspensiones en la industria, recuperación de agua en proceso de la minería, purificación de aguas domiciliarias, eliminación de polvo,entre muchos otros procesos [1].
Tabla 1. Ejemplos de procesos de Separación de fases continuas [1]
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En los procesos de separación sólido-líquido (Ver Figura 1), se encuentra que el componente líquido se encuentra en fase continua mientras que el componente sólido se encuentra en fase dispersa.
Se le denomina filtración propiamente dicha, al proceso de formar una tortasoportado por un medio filtrante, eliminando líquido denominado filtrado. En el caso de la filtración, el sólido se encuentra disperso en la corriente de la alimentación al filtro, pero en forma continua cuando se ha formado la torta de filtración. Cuando el agua retenida en el sedimento es más que la deseada, se debe recurrir al proceso de filtración [1].
La fuerza impulsora de la filtración esun gradiente de presión, que se puede generar a partir de la presión hidrostática del fluido a filtrar o un gradiente de presión exterior impuesto por una bomba.
La filtración puede ser ayudada o entorpecida por la sedimentación de la solución, por lo que en general, la suspensión a filtrar se impulsa hacia un recipiente y se hace pasar a través del medio filtrante. Si el filtro eshorizontal, las partículas en sedimentación ayudarán a la filtración mientras que si el filtro funciona de manera vertical, las partículas sedimentarán en la dirección perpendicular a la dirección de la filtración [1].
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Figura 1. Técnicas de separación sólido-líquido [1].
Por tanto, la filtración se presenta como una excelente oportunidad para realizar y verificar el balance de materiade los compuestos que conforman la solución a ser filtrada, así como la composición de estos en la alimentación y el producto.
2 Objetivos
Objetivo General:
Aplicar los principios de balance de materia en la operación de filtración
Objetivos Específicos:
Realizar los diagramas de proceso vistos en clase.
Plantear las ecuaciones independientes del balance de masa ycomposición del proceso.
Verificar el balance de materia alrededor del proceso.
Identificar las condiciones de operación y de manejo del filtro-prensa.
3 Materiales y Métodos
3.1 Descripción del Equipo
1. Filtro prensa con juego de 15 marcos con sus placas, de las cuales la primera y la última tienen solo una cara útil (Ver Figura 2)
2. Bomba centrífuga
3. Manómetro, tuberíasy accesorios.
4. Medidor de flujo
5. Agitador
6. Tanques de alimentación y para recolectar el filtrado.
7. Lonas como medio filtrante cuya área individual es de ________ cm2.
Figura 2. Filtroprensa Universidad Jorge Tadeo lozano
3.2 Materiales
• Harina de trigo
• Agua
• Termocupla, cronómetro
• 3 recipientes plásticos con capacidad mínima de 10 litros• 2 jarras medidoras con capacidad de 2 litros
• Probeta de 500 mililitros
• Balanza
3.3 Métodos
1. Revisar la instalación de los marcos, las placas y las lonas en el filtro.
2. Preparar en la caneca una suspensión de sólidos en agua. La concentración es aproximadamente de 0,3 kg de harina en 30 litros de agua para preparar una solución con concentración conocida.
3. Revisar...
Mecánica de Fluidos
Laboratorio de Filtración a Presión Constante
Guía
Pataquiva Mateus, A.Y
Universidad Jorge Tadeo Lozano
Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería
Departamento de Ingeniería
Carrera 4 No. 22-61
Correo-e: alisy.pataquivam@utadeo.edu.co
1 Introducción
Los procesos de separación son muy importantes en la industria y aparecen en diversoscampos de la economía. La separación sólido-líquido por métodos mecánicos forma parte de un vasto número de técnicas (Ver Tabla 1) de separación de fases (sólidas, líquidas y gaseosas). Dentro de las separaciones más comunes se encuentra la eliminación de agua desde suspensiones en la industria, recuperación de agua en proceso de la minería, purificación de aguas domiciliarias, eliminación de polvo,entre muchos otros procesos [1].
Tabla 1. Ejemplos de procesos de Separación de fases continuas [1]
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En los procesos de separación sólido-líquido (Ver Figura 1), se encuentra que el componente líquido se encuentra en fase continua mientras que el componente sólido se encuentra en fase dispersa.
Se le denomina filtración propiamente dicha, al proceso de formar una tortasoportado por un medio filtrante, eliminando líquido denominado filtrado. En el caso de la filtración, el sólido se encuentra disperso en la corriente de la alimentación al filtro, pero en forma continua cuando se ha formado la torta de filtración. Cuando el agua retenida en el sedimento es más que la deseada, se debe recurrir al proceso de filtración [1].
La fuerza impulsora de la filtración esun gradiente de presión, que se puede generar a partir de la presión hidrostática del fluido a filtrar o un gradiente de presión exterior impuesto por una bomba.
La filtración puede ser ayudada o entorpecida por la sedimentación de la solución, por lo que en general, la suspensión a filtrar se impulsa hacia un recipiente y se hace pasar a través del medio filtrante. Si el filtro eshorizontal, las partículas en sedimentación ayudarán a la filtración mientras que si el filtro funciona de manera vertical, las partículas sedimentarán en la dirección perpendicular a la dirección de la filtración [1].
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Figura 1. Técnicas de separación sólido-líquido [1].
Por tanto, la filtración se presenta como una excelente oportunidad para realizar y verificar el balance de materiade los compuestos que conforman la solución a ser filtrada, así como la composición de estos en la alimentación y el producto.
2 Objetivos
Objetivo General:
Aplicar los principios de balance de materia en la operación de filtración
Objetivos Específicos:
Realizar los diagramas de proceso vistos en clase.
Plantear las ecuaciones independientes del balance de masa ycomposición del proceso.
Verificar el balance de materia alrededor del proceso.
Identificar las condiciones de operación y de manejo del filtro-prensa.
3 Materiales y Métodos
3.1 Descripción del Equipo
1. Filtro prensa con juego de 15 marcos con sus placas, de las cuales la primera y la última tienen solo una cara útil (Ver Figura 2)
2. Bomba centrífuga
3. Manómetro, tuberíasy accesorios.
4. Medidor de flujo
5. Agitador
6. Tanques de alimentación y para recolectar el filtrado.
7. Lonas como medio filtrante cuya área individual es de ________ cm2.
Figura 2. Filtroprensa Universidad Jorge Tadeo lozano
3.2 Materiales
• Harina de trigo
• Agua
• Termocupla, cronómetro
• 3 recipientes plásticos con capacidad mínima de 10 litros• 2 jarras medidoras con capacidad de 2 litros
• Probeta de 500 mililitros
• Balanza
3.3 Métodos
1. Revisar la instalación de los marcos, las placas y las lonas en el filtro.
2. Preparar en la caneca una suspensión de sólidos en agua. La concentración es aproximadamente de 0,3 kg de harina en 30 litros de agua para preparar una solución con concentración conocida.
3. Revisar...
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