Sedimentacion

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA

LABORATORIO DE OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS

MANUAL TEORICO PRÁCTICO DE SEDIMENTACIÓN

El presente manual, inserta al investigador a conocer sobre la operación de sedimentación a nivel de laboratorio e industrial.

SEDIMENTACION

I. OBJETIVOS:
1. OBJETIVO GENERAL

Determinar de forma experimental lavariación de la velocidad de sedimentación con la concentración de sólidos

2. OBJETIVO ESPECIFICOS

Determinar la concentración de la suspensión dentro del sedimentador discontinuo a cualquier profundidad
Determinar la sección transversal del sedimentador
II. FUNDAMENTO TEORICO

La sedimentación es la operación unitaria que consiste en separar, por acción de la gravedadun solidó finamente dividido del liquido en el que esta suspendido, como resultado de este proceso se obtiene un liquido claro, y una suspensión con mayor contenido de sólidos.

SEDIMENTACION SIMPLE
Se entiende por sedimentación simple, a la operación de eliminación de las partículas sólidas contenidas en un fluido, por acción de la gravedad, generalmente es parte de lostratamientos primarios y tiene por objeto reducir la carga de sólidos sedimentables cuyos tamaños de partícula son relativamente grandes.

SEDIMENTACION INDUCIDA

Llamada también decantación, se refiere a la sedimentación de partículas coloidales, cuya coagulación o aglomeración ha sido inducida previamente por agente químicos tales como el alumbre o el hidróxido férrico, entre otros.Los sedimentadores industriales pueden realizar:
- Operaciones de sedimentación intermitente o discontinua
- Operaciones de sedimentación continuos

OPERACIÓN DE SEDIMENTACION CONTINUA
Consiste en alimentar una suspensión diluida constantemente a un equipo del cual se extrae líquido clarificado y suspensión concentrada o lodo de sedimentación, con caudal constante.
Lossedimentadores o espesadores continuos son tanques de gran diámetro y poca profundidad provista de un rastrillo en el fondo que girando lentamente, obligan al lodo a desplazarse hacia el orificio de salida situado en la parte mas profunda .El liquido clarificado rebosa por los bordes del tanque siendo recogido en un canal abierto que va dispuesto periféricamente el , alimento se introduce por elcentro del tanque

ETAPAS DE SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA

Para explicar cómo se desarrollará esta operación se recurrirá a la descripción de un experimento de sedimentación discontinua en un cilindro o probeta de vidrio a fin de poder observar a través de las paredes del recipiente los cambios que tienen lugar en el seno de la suspensión.
La figura siguiente representa un procesode sedimentación discontinua realizado en una probeta de laboratorio. En esta figura se representa la probeta conteniendo una suspensión de concentración uniforme en el momento de iniciarse el experimento (tiempo t = 0)

Tan pronto como se inicia el proceso todas las partículas empiezan a sedimentarse formándose nuevas zonas.

[pic]

Nótese que tanto la zona A como la zona D sehacen mayores, finalmente se alcanza un punto donde B y C desaparecen y todos los sólidos se concentran en D, el cual recibe el nombre de punto critico.

Punto critico.-Es la concentración lenta de los sólidos, que hace que el liquido claro sea forzado hacia arriba a través de los sólidos, aquí la velocidad de sedimentación es baja.

[pic]

Aplicando un balance de materia a una secciónde sedimentacior situada por debajo de la alimentación se obtiene que,

LoCo = ( V + Ln /A ) AC

Donde V es la velocidad de sedimentación en la superficie A , Ln/A es la velocidad de arrastre ( todo el liquido que abandona A sale con el lodo), y ( V +Ln/A) es la velocidad total de caída de las partículas en esta sección . De esta forma la ecuación de diseño del decantador queda como,...