Columnas Empacadas, Práctica De Laboratorio De Flujo De Fluidos

Objetivo general:
Determinar las caídas de presión de un fluido que circula a través de columnas empacadas con diferentes características.

Objetivos particulares:
• Determinar la perdida de presión experimental (ΔPexp) de un fluido que circula a través de una columna empacada, con empaque de forma esférica.
• Determinar el factor de fricción experimental de cada columna en fricción delnumero de Reynolds modificado (Rem)
• Graficar la pérdida de presión experimental (ΔPexp) contra el gasto volumétrico (Gv) para cada columna empacada, para interpretar el comportamiento hidráulico de las columnas.
• Graficar el factor de fricción modificado (fm) contra el número de Reynolds modificado (Rem) para cada columna empacada, para interpretar el comportamiento hidráulico de las columnas.Introducción

En numerosos procesos de la ingeniera química circulan líquidos o gases a través de lechos empacados de partículas solidas, para llevar a cavo esta práctica es necesario conocer algunos de estos procesos, por ejemplo:
El flujo a contracorriente de dos fases liquida y gaseosa a través de torres o columnas empacadas.
O bien la filtración de líquidos con sólidossuspendidos que circulan a través de un lecho empacado, en la cual las materias solidas se depositan sobre una malla o tela filtrante y el liquido pasa a través de la tela y el material depositado, es decir fluye por los poros o canales que se forman entre las fibras de la tela y entre las partículas del sedimento, como ejemplo de esta es el filtro de arena para filtrar agua.
Una columna o lechoempacado es un recipiente generalmente de sección transversal circular que contiene en su interior partículas solidas (empaques) distribuidas al azar o en forma ordenada (empaque integral). Estas columnas empacadas son un medio eficiente para llevar a cavo varios procesos entre fases, como la transferencia de calor o de masa; y la extracción de impurezas de un gas.







Marco Teórico

Lascolumnas o lechos empacados son recipientes de una sección transversal circular que contiene en su interior partículas solidas llamadas empaques, estas partículas están distribuidas al azar o de una forma ordenada según sea el uso.
Las columnas empacadas son utilizadas para llevar acabo procesos de una formaeficiente, entre dichos procesos para los cuales se ocupan son para la transferencia decalor y de masa; la extracción de impurezas de un gas y la filtración, por mencionar algunos. Clasificación de los lechos empacados, por su conformación estructural. Los lechos empacados se clasifican de acuerdo a las características físicas en:
• Lechos empacados porosos
• Lechos empacados rellenos

Lecho empacado poroso

Este tipo de lecho se conforma con materiales porosos, similares alas estructuraspreparadas; tales como: partículas de alúmina sinterizadas, esponjas de espuma depoliuretano, colchones de espuma de caucho, etc.

Lecho empacado relleno.

Este tipo de lecho se conforma de partículas sólidas, homogéneas por ejemplo: pilas de rocas, filtros de arena, cigarrillos, columnas de absorción. Las columnas de absorción serellenan normalmente con objetos cerámicos, deplástico o metálicos de formas especiales; tales como: anillos que tienen una gran área superficial y una elevada fracción de huecos; por tanto, presentan una baja resistencia al flujo.
Propiedades físicas de los lechos empacados rellenos
Para el análisis térmico de los lechos empacados rellenos, denominados simplemente como lechos empacados, es necesario conocer las siguientes propiedades, de laspartículas y del flujo aire que lo atraviesa

Propiedades físicas:
• Longitud característica de la partícula.
• Fracción de vacío.
• Altura del lecho

1. Longitud característica de las partículas

El tamaño de las partículas esféricas, se mide con facilidad utilizando un calibrador, o con cualquier instrumento de medición. El valor que se obtiene será el diámetro o radio. La medida se...