Sedimentacion

Sedimentación.

Billmary Contreras., Luis Peña & Jesús Nieves.

Escuela de Ingeniería Química., ULA., Venezuela.

Resumen
La sedimentación de partículas es una de las tantas operaciones industriales empleadas para la separación de sistemas sólido-líquido, cuyo fundamento se basa en el espesamiento de lodos (partículas) y la clarificación de líquidos por la acción de la gravedad sobrelas partículas. Dicho proceso se efectúa por sistemas intermitentes y continuos, donde la finalidad del primero es la obtención de datos para el diseño de un sedimentador continuo lo cual es uno de los principios fundamentales en la realización de esta práctica además de observar el proceso de sedimentación de partículas para un sistema intermitente con el uso de relaciones de materia floculante(cal-arcilla) para ver su efecto en la velocidad de sedimentación. Encontrándose que la sedimentación al 1% de cal fue la de una mayor velocidad La cal en el proceso de sedimentación opera como un floculante aumentando la velocidad de sedimentación; mientras que para la suspensión de arcilla pura no se logro ni llegar al límite de interfase para diseñar un sedimentador. El mejor sedimentadorcorrespondió a la de composición de cal de 2% para un área de 3,1*107 cm2 con una altura de 36538,47 cm. para un diámetro de 6281,49 cm. con una concentración de 0,65 g/cm3.

1. Introducción
Muchos métodos de separación mecánica se basan en la sedimentación de partículas sólidas o gotas de líquidos o gotas de líquidos a través de un fluido. [McCabe, 1991]
La separación de unasuspensión diluida mediante sedimentación por gravedad, para dar lugar a un fluido clarificado y una suspensión con mayor contenido de sólidos es conocida como sedimentación; el mecanismo para esta técnica puede describirse observando lo que ocurre durante una prueba de sedimentación intermitente, a medida que los sólidos se sedimentan a partir de una suspensión. [Foust A., 1997].
En cuanto seinicia este proceso todas las partículas empiezan a sedimentarse y se supone que alcanzan una velocidad terminal bajo condiciones de sedimentación obstaculizada, para la clasificación o eliminación de sólidos relativamente gruesos, se tienen que las velocidades de sedimentación razonablemente grandes y resulta satisfactoria la separación en estas condiciones, para separar partículas mas finas, dediámetros de unos pocos micrómetros o mas bajos, las velocidades de sedimentación resultan demasiado bajas y para que la operación pueda realizarse, es preciso aglomerar o flocular las partículas para formar partículas grandes que posean una velocidad de sedimentación razonable.
Muchos sólidos constan de partículas con cargas eléctricas, positivas o negativas, y debido a la repulsión de cargasiguales, las partículas tienden a dispersarse. Si se añade un electrolito, los iones que se forman en la disolución neutralizan las cargas de las partículas, que pueden entonces aglomerarse y formar flóculos de mayor tamaño. Otros métodos de floculación incluyen el uso de agentes superficialmente activos que arrastran con ellos las partículas. [McCabe, 1991]
Durante el proceso desedimentación se producen varias zonas que se esquematizan en la figura 1; la zona D es donde representa los sólidos sedimentados e incluida en su mayor medida a los sólidos mas pesados, que son los que se sedimentan más rápidos; en una zona de transición poco definida que se encuentra por encima del material sedimentado, existen canales a través de los cuales debe subir el fluido. La zona C es una regiónde distribución de tamaño variable u concentración no uniforme. La Zona B es una zona de concentración uniforme, de casi la misma concentración y distribución que había al inicio. En la parte superior a la región B existe un limite por encima del cual esta el líquido transparente de la región A.
A medida que transcurre el tiempo, las zonas varían como se ejemplifica en la figura 1...