Laboratorio 7 Semestre I.Q.

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza

-------------------------------------------------
Análisis de la Distribución de Tamaño de Partículas en un Sistema de Sólido

Práctica L-5


Fecha: 19/Noviembre/2012
Periodo: 2013-1
1. RESUMEN
El presente informe muestra un análisis de distribución de partículas con relación al tiempo y diversosfactores.
Se muestra como la velocidad de sedimentación y la distribución de la partícula es afectada por la masa de la partícula, la densidad del fluido y viscosidad del fluido.
Se demostró como dependiendo del tipo de malla cambia su tiempo de distribución y como es que al ser esto así, se dificulta la separación de polvos ultrafinos provocando la utilización de otras tecnologías.
2.OBJETIVOS
a. Analizar las variables que afectan el movimiento de partículas sólidas de un fluido.
b. Determinar la distribución de tamaño de partículas en un sistema solido experimentalmente.

3. JUSTIFICACIÓN
La obtención de una gran parte de los concentrados minerales se realiza mediante la separación de mezclas de polvos de diferentes tamaños que se logran pordiferentes procesos tecnológicos de trituración, pulverización y micronizado
Para poder separar dichos polvos (partículas deben tomarse en cuenta diversos factores siendo uno de ellos la distribución de las partículas.
La distribución del tamaño de partículas es indudablemente una de las características más importantes del sistema granulométrico, por tanto se requiere un conocimiento de los principios que rigenlas técnicas instrumentales a emplear, así como los factores que pueden influir en los resultados y su interpretación.

4. MARCO TEÓRICO
De acuerdo a la ley de stockes, una partícula esférica se mueve en un medio fluido con velocidad límite constante dada por:
u=2gρP-ρFgr2µ
En donde
U: Velocidad limite
ρp: Densidad de la partícula
ρF: Densidad del fluido
g: aceleración de la gravedadr: Radio de la partícula
µ: viscosidad del fluido
En términos del diámetro de la partícula, la ecuación de stockes queda como:
u=118(ρP-ρF)gr2µ
Dad que el movimiento de las partículas en condiciones de velocidad limite es rectilíneo uniforme esta correrá distancias iguales en tiempo iguales.
Sea θ el tiempo que tarda tal partícula en recorre una distancia L, entonces:u=Lθ=118(ρP-ρF)dp2µ -------ec. 0
Supóngase ahora que se tiene un sistema de partículas cuya velocidad limite en un fluido es u, suspendidas homogéneamente en un fluido de volumen V dado por:
V=A'
Donde
A: área de sección transversal
L: longitud de volumen V
Supóngase también a tiempo cero, que las partículas inicialmente suspendidas en el flujo empiezan a depositarse en el fondo del volumen V a velocidadconstante U, a lo largo de L, (ver figura 1).

Si la concentración de las partículas en el fluido es C la velocidad de deposición en el fondo del volumen V está dada por:

G:uC 0≤t≤θ
G: Velocidad de deposición

Una vez transcurrido el tiempo θ, todas las partículas se han depositado y ;a masa total de las partículas colectada es, entonces:

Lu=AuCθ
De donde la concentración inicial de laspartículas colectadas es:
C=MAL=MV
Es importante señalar que la partícula se deposita a velocidad G constante durante el tiempo 0≤t≤θ, ya no se depositan partículas ya que todas ya alcanzan n el tubo de volumen V.
Figura 1 Deposicion de particulas a velocidad constante u.

Si ahora el sistema está compuesto por dos fracciones de partículas f1 y f2 las cuales tardan θ1 y θ2 en recorrer ladistancia L a velocidades de u1 y u2 la velocidad de deposición será:
G=u1C1+u2C2 0≤t≤θ1
G2=u2C2 0≤t≤θ2

Si ahora el sistema esta compuesto por n fracciones de partículas f1 , f2,… fn las cuales tardan θ1 , θ2 ,… θn en recorrer la distancia L a velocidades u1 , u2,… un , la velocidad de posición es entonces:

G=u1C1+u2C2+…+unCn 0≤t≤θ1
G2=u2C2+…+unCn...