DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA

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1 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA EVALUACIÓN: T2. AGITACIÓN Y MEZCLADO FECHA: CALIFICACIÓN: /100 ASIGNATURA: PROCESOS DE SEPARACIÓN I PROFESOR (ES): M.C. YENISSSEI M. HERNÁDEZ CASTAÑEDA ALUMNO/A: CLAVE GRUPO: INSTRUCCIONES: Conteste correctamente, en forma ordenada y clara, si la respuesta no es legible y ordenada no se tomará en cuenta. Documente (escriba) cualquier suposición que haga. NO SERÁN TOMADOS EN CUENTA: resultados sin desarrollo, desarrollo sin resultado, resultados y desarrollo inconsistentes, resultados sin unidades. Para efectos de revisión de examen las respuestas y los resultados numéricos deberán ser escritos con bolígrafo. La forma de calificar los problemas numéricos es la siguiente: primero se revisará el resultado obtenido, si éste es correcto se procederá a calificar el desarrollo. Recuerde que se califican tanto el desarrollo como el resultado obtenido. La resolución de dudas durante el examen se referirá exclusivamente a la interpretación de los enunciados y a información faltante (si fuera el caso). La clave de este examen podrá ser consultada vía electrónica en el sitio de google disponible para tal fin y también en físico durante la sesión de revisión de examen. Cualquier situación adicional referente a este examen será resuelta por la facilitadora de la materia y aplicará para todos los estudiantes del grupo. Confirmo que he leído las instrucciones: SECCIÓN I. COMPLEMENTACIÓN. Conteste con sus propias palabras y de manera breve y clara (Valor: 2 puntos c/u) 1. Cuál es la diferencia entre agitación y mezclado? La agitación hace referencia a mantener en movimiento un líquido o una suspensión, el mezclado tiene como fin u objetivo obtener una mezcla homogénea. Uno no implica al otro. 2. En la operación de agitación de líquidos, cuál es la variable que influye más fuertemente en el consumo de potencia? La turbulencia (NRe) 3. Describa la(s) forma(s) correctas de instalar el agitador en los tanques de agitación. Si el tanque tiene bafles o deflectores, puede instalarse en el centro. Si no lleva deflectores puede instalarse de forma excéntrica, inclinada o por el fondo del tanque 4. Qué función tienen los bafles o deflectores en los tanques agitadores? Impedir la formación de vórtices que pueda llevar a la aparición de zonas muertas. AUTORIZÓ: ACADEMIA DE ING. QUÍMICA UNIDADES TEMÁTICAS DE REFERENCIA: 1 Emisión 2 del SGC R Página 1 de 3

2 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA 5. Cuál es el principio de semejanza geométrica en tanques de agitación? Se refiere a que si dos tanques de diferente capacidad tienen los mismos factores de forma Sn, su consumo de potencia puede estimarse con la misma gráfica de potencia. 6. Qué diferencias existen entre los indicadores y los índices? Los indicadores pueden entenderse como variables, mientras que los índices pueden verse como combinaciones matemáticas de diferentes variables. Generalmente estas expresiones algebraicas se diseñan tomando como base numérico la unidad (1). 7. Cuántos tipos de índices de mezclado existen? En la literatura pueden encontrarse diferentes índices de mezclado, pero dado que todos los índices son desarrollados en base a alguna necesidad, no existe un número determinado (el ingeniero de procesos puede desarrollar su propio índice que cumpla alguna necesidad en particular para el sistema en estudio). 8. Cómo se determina el tiempo óptimo de mezclado? Tomando N muestras a diferentes tiempos y determinando alguna variable de medida de dispersión (ejemplo: desviación estándar). Posteriormente graficar o analizar los datos y determinar el tiempo en el que se alcanza la desviación mínima o la desviación deseada. 9. Mencione 2 causas de la segregación de mezclas de gránulos o polvos. La formación de cargas eléctricas en la superficie de los sólidos, la densidad y forma de las partículas. 10. Dé un ejemplo que ilustre la importancia de lograr una buena homogeneización en una mezcla. En la elaboración de materiales semiconductores, es necesario garantizar una buena distribución de las partículas conductoras en el medio aislante, para así garantizar la homogeneidad de la resistencia eléctrica en todo el material. AUTORIZÓ: ACADEMIA DE ING. QUÍMICA UNIDADES TEMÁTICAS DE REFERENCIA: 1 Emisión 2 del SGC R Página 2 de 3

3 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA SECCIÓN II. PROBLEMAS. Resuelva correctamente utilizando las gráficas de NRe vs NP de McCabe Problema 1/1 Se tienen 28 ft 3 de una solución de glicerina al 50%, la cual se desea calentar desde temperatura ambiente hasta 140 F utilizando un tanque agitador normalizado con chaqueta de calentamiento. Para facilitar el mezclado la solución de glicerina se agitará a una velocidad fija de 110 rpm. En una prueba de laboratorio, se determinó que la masa contenida por un picnómetro certificado de 5 ml (valor de calibración = ml) es de g. a) Calcule las dimensiones del tanque para mantener en agitación la solución caliente si se utiliza un agitador de 6 palas (Valor: 20 puntos) b) Estime la potencia que se consume para mantener en agitación la solución caliente si se utiliza un agitador de 6 palas (Valor: 20 puntos) c) Estime la potencia que se consume para mantener en agitación la solución caliente si se utiliza un agitador una turbina de 6 palas (Valor: 15 puntos) d) Estime la potencia que se consume para mantener en agitación la solución caliente si se utiliza un rodete de 6 palas en un tanque de agitación sin placas deflectoras (Valor: 15 puntos) e) Las dimensiones del tanque para los incisos c) y d) son iguales a las del inciso a)? (Valor: 10 puntos) AUTORIZÓ: ACADEMIA DE ING. QUÍMICA UNIDADES TEMÁTICAS DE REFERENCIA: 1 Emisión 2 del SGC R Página 3 de 3

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