GUÍA DIDÁCTICA EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA I

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1 GUÍA DIDÁCTICA EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA I GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA Profesora: María Dolores Víctor Ortega 1

2 Índice 1. Presentación La profesora El Departamento Horario de la asignatura.4 5. Acceso al despacho de la profesora y laboratorios 4 6. Ficha del alumno Plataforma SWAD 5 8. Objetivos de la asignatura Competencias Temario de la asignatura Metodología Programa de actividades Bibliografía Compromiso del Profesor Compromiso del Alumno Evaluación Evaluación de la asignatura y del profesor Guiones de Trabajo Autónomo Guión de Trabajo Autónomo Guión de Trabajo Autónomo

3 1. PRESENTACIÓN Le doy la bienvenida a la asignatura Experimentación en Ingeniería Química I impartida por el Departamento de Ingeniería Química e incluida en el 3 er curso del Grado en Ingeniería Química de la Universidad de Granada. Con esta asignatura se pretende que adquiera conocimientos acerca de las principales operaciones unitarias que tienen lugar en la industria química, destacando operaciones de separación, de transmisión de calor y funcionamiento de bombas, entre otras. La asignatura es de carácter obligatorio y consta de 6 créditos ECTS (1 ECTS= 25 horas de trabajo). En esta Guía Didáctica se ha intentado recoger de forma precisa la planificación de la asignatura para que tenga en todo momento la información necesaria acerca de los horarios, contenidos, objetivos, actividades, metodología, criterios de evaluación y otros asuntos de interés. Por ello, le recomiendo que examine atentamente la guía, ya que en ella se basa todo el trabajo que se realizará durante el curso. Si tiene dificultades para interpretar alguna cuestión o desea información complementaria, no dude en solicitarla a su profesora. Esta Guía Didáctica se ha elaborado considerando la Guía del Profesor Salvador Camacho y sus recomendaciones al respecto. Gracias Salvador, por su esfuerzo y dedicación. 2. LA PROFESORA Para ayudarle en el proceso de enseñanza-aprendizaje contará en todo momento con la asistencia de la profesora responsable de la asignatura adscrita al Departamento de Ingeniería Química: Nombre: María Dolores Víctor Ortega Departamento: Ingeniería Química Despacho: Laboratorio de Procesos Químicos y Agroalimentarios (1ª planta del Dpto Ing. Química). mdvictor@ugr.es Tfno: Horario de tutorías: Martes, de 10,00 a 13,00 horas/miércoles, de 10,00 a 13,00 horas 3

4 3. EL DEPARTAMENTO Encuentre información del Departamento de Ingeniería Química en el siguiente enlace: 4. HORARIO DE LA ASIGNATURA LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES LAB PLANTA PILOTO LAB PLANTA PILOTO 5. ACCESO AL DESPACHO DE LA PROFESORA Y LABORATORIOS El despacho de la profesora se encuentra en la primera planta del Departamento de Ingeniería Química, en la Facultad de Ciencias. Está en el laboratorio número 7, Laboratorio de Procesos Químicos y Agroalimentarios. Los laboratorios de prácticas se encuentran también en la primera planta del Departamento de Ingeniería Química, en la Planta Piloto. 6. FICHA DEL ALUMNO Debe usted cumplimentar la ficha que aparece en la plataforma SWAD en el transcurso de las dos primeras semanas de clase. No olvide incluir su fotografía en el recuadro correspondiente. Responda a todas las cuestiones que se le plantean en la extensión de la ficha personal. Incluya su dirección universitaria de correo electrónico (correo.ugr. es) en la ficha. 4

5 7. PLATAFORMA SWAD En el desarrollo de la asignatura se empleará la plataforma SWAD (Servicio Web de Apoyo a la Docencia), de apoyo a la docencia como método de distribución de materiales, información general, entrega de trabajos y contacto con la profesora o los compañeros. Siendo alumno de la Universidad de Granada, puede usar libremente la plataforma SWAD en todas aquellas asignaturas en las que haya sido dado de alta por sus profesores. Para entrar en SWAD es recomendable que lo haga a través del acceso identificado ( eligiendo la opción PRADO. Una vez haya pinchado sobre dicho icono, debe elegir SWAD y entrará en la plataforma. De esta forma no necesitará claves diferentes para el acceso identificado y SWAD, ya que con la misma puede entrar en ambas. Para más información, visite: 8. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Al finalizar esta materia el alumno deberá ser capaz de: Operar equipos habituales en la industria química bajo normas de seguridad. Diseñar y realizar experiencias de laboratorio y analizar los resultados obtenidos. Gestionar los residuos generados en el laboratorio. Determinar parámetros termodinámicos necesarios en el diseño de operaciones unitarias y procesos químicos. Evaluar y analizar el efecto de variables de operación en operaciones unitarias. 9. COMPETENCIAS Al final de la asignatura esperamos que haya adquirido una serie de competencias que seguro le será de utilidad en su futuro profesional. COMPETENCIAS Analizar y sintetizar información de forma coherente. Trabajar en equipo Trabajar de forma autónoma. 5

6 Diseñar y gestionar procedimientos de experimentación aplicada, para la determinación de propiedades termodinámicas y de transporte, y modelado de fenómenos y sistemas en el ámbito de la ingeniería química, sistemas con flujo de fluidos y transmisión de calor. Operar equipos habituales en la industria química bajo normas de seguridad. Gestionar los residuos generados en el laboratorio. 10. TEMARIO DE LA ASIGNATURA TEMARIO PRÁCTICO: SEMINARIO: Introducción a la Seguridad e Higiene en los Laboratorios e Instalaciones Industriales (Reactivos, Servicios generales y Emergencias). PRÁCTICAS DE LABORATORIO: BLOQUE 1 Transmisión de calor por conducción en estado no estacionario. Transmisión de calor por convección en estado no estacionario. Cambiador de calor de tubos concéntricos. Análisis de la ecuación de Dittus- Boelter. Radiación térmica. Leyes de la radiación. BLOQUE 2 Experimento de Reynolds. Determinación del régimen de circulación. Funcionamiento de la bomba centrífuga: curva característica, leyes de afinidad, cavitación. Circulación de fluidos en estado no estacionario. Determinación del diámetro de capilares. Flujo bifásico ascendente gas-líquido en columnas de relleno. Determinación de pérdidas de carga. BLOQUE 3 Circulación de fluidos incompresibles por lechos porosos. Parámetros de la ecuación de Ergun. Movimiento de partículas esféricas y gotas en el seno de un fluido. Cálculo de velocidades terminales. Sedimentación discontinua. Relación entre la velocidad de sedimentación y concentración de la suspensión. Funcionamiento de lechos fluidizados. Determinación de la velocidad mínima de Página 4 fluidización. 6

7 BLOQUE 4 Determinación de tensiones interfaciales. Influencia de agentes de superficie. Circulación de fluidos por conducciones: medida de caudales y pérdidas de carga. Filtración: Determinación de las resistencias específicas de la torta y del material filtrante. Determinación de coeficientes globales de transmisión de calor. 11. METODOLOGÍA SEMINARIO INICIAL (para todos los alumnos): Se impartirá un seminario inicial con la temática Introducción a la Seguridad e Higiene en los Laboratorios e Instalaciones Industriales (Reactivos, Servicios generales y Emergencias). PRACTICAS DE LABORATORIO Y EN INSTALACIONES PILOTO (se realizarán en grupos de 3-4 alumnos): Estudio previo de los guiones de trabajo (actividad no presencial): los alumnos deberán estudiar los fundamentos teóricos de las prácticas previamente a su realización en base al guion suministrado al comienzo del curso. Explicación de la práctica (actividad presencial): el profesor explicará el funcionamiento, operación y toma de datos de las prácticas. Desarrollo de la práctica (actividad presencial): Sesiones de prácticas en las que los estudiantes, bajo la supervisión del profesor y siguiendo las directrices de los guiones de trabajo autónomo, pondrán en marcha los equipos experimentales, tomarán los datos y realizarán cálculos preliminares. Análisis de los resultados (actividad no presencial): los alumnos realizarán los cálculos, representaciones y tabulaciones de los datos experimentales y la discusión de los resultados. Discusión de los resultados (actividad presencial): Sesiones en las que los estudiantes, con la supervisión del profesor, pondrán en común y discutirán los resultados obtenidos. Realización del informe de prácticas (actividad no presencial): los alumnos realizarán el informe final que deberán entregar a la profesora para su corrección. Estos informes se les devolverán a los alumnos una vez corregidos. 7

8 12. PROGRAMA DE ACTIVIDADES Actividades presenciales Actividades no presenciales Primer cuatrimestre Temas del temario Sesiones teóricas Sesiones práctica Exposiciones y Seminarios Estudio y trabajo individual del Resolución problemas de (horas) s (horas) [horas] alumno (horas) propuestos (horas) Semana 1 Explicación Prácticas Bloque I+ Prácticas Semana 2 Prácticas 4 6 Semana 3 Prácticas + Seminario 2 Discusión resultados 2 6 Semana 4 Exposiciones tema opcional Semana 5 Explicación Prácticas Bloque II+ Prácticas Semana 6 Prácticas 4 6 Semana 7 Prácticas + Seminario 2 Discusión resultados 2 6 Semana 8 Resolución casos reales 4 6 Semana 9 Explicación Práctica2 Bloque III+ Prácticas Semana 10 Prácticas 4 6 Semana 11 Prácticas + Seminario 2 Discusión resultados 2 6 8

9 Semana 12 Exposiciones opcional tema Semana 13 Explicación Práctica2 Bloque III+ Prácticas Semana 14 Prácticas 4 6 Semana 15 Prácticas + Seminario 2 Discusión resultados 2 6 Total horas BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA FUNDAMENTAL: PERRY, R.H. AND GREEN., D.H. (2001) Manual del Ingeniero Químico, Mac Graw- Hill España. LIDE, D.R. C R C Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press. USA. (2001). En estos libros podrá ampliar información sobre todo la materia que veremos en la asignatura. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: Notas de clase y textos recomendados en las asignaturas: o Introducción a la Ingeniería Química. o Mecánica de fluidos. o Transmisión de calor. 14. COMPROMISO DE LA PROFESORA La profesora de la asignatura concibe el proceso de enseñanza-aprendizaje como una tarea compartida en la que profesor y alumnos deben implicarse de una manera solidaria y responsable. Estima, además, que un profesor sólo se justifica como docente en tanto que es capaz de estimular, facilitar y orientar el aprendizaje. Por ello, se compromete formalmente a: 9

10 1. Entregarle la Guía Didáctica el primer día de clase. 2. Proporcionarle todo el material necesario para el seguimiento de la asignatura. 3. Orientarle en la realización de las sesiones prácticas y los trabajos a realizar. 4. Configurar un clima de clase donde Ud. y todos los alumnos se sientan alentados a participar libremente. 5. Aceptar cuantas sugerencias le formule para mejorar su actuación docente, y someterse a una evaluación final. 6. Informar previamente de los procedimientos que va a emplear para comprobar los resultados del aprendizaje. 7. Informarle sin demora acerca de los resultados de sus trabajos, sugiriendo, en su caso, vías de mejora. 8. Informar sobre las modificaciones del calendario con la suficiente antelación. 15. COMPROMISO DEL ALUMNO Ud. ha de asumir sus propios compromisos no sólo en lo que respecta al aprendizaje, sino también en las relaciones con el profesor y sus compañeros. Entre sus compromisos debe figurar: 1. Asistir a las clases con regularidad. 2. Leer con antelación en la guía el tema y la práctica correspondiente a la sesión en el guión de prácticas. 3. Colaborar con sus compañeros en las tareas de grupo. 4. Solicitar del profesor la orientación y ayuda que estimen necesaria utilizando la tutoría, el correo electrónico o la plataforma de docencia SWAD. 5. Sugerir a la profesora nuevos enfoques o vías metodológicas para mejorar la calidad de la acción docente. 16. EVALUACIÓN Para poder superar la asignatura será necesario haber asistido a las prácticas de laboratorio, admitiéndose solamente dos faltas justificadas. La calificación global responderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos: 10

11 Examen escrito teórico/práctico: 65% (resolución de problemas numéricos y cuestiones relacionados con las prácticas realizadas). Informes de prácticas: 20% (se valorará la presentación, fundamento teórico, resultados experimentales y discusión de los resultados). Trabajo en el laboratorio: 15% (se valorará la preparación previa, el desarrollo de las prácticas y la iniciativa en la toma y discusión de los datos). Convocatoria extraordinaria de Septiembre: permite reevaluar el examen escrito teórico/práctico del curso representando un 65% de la nota final. Las pruebas de la evaluación única final a la que el alumno se puede acoger en los casos indicados en la NORMATIVA DE EVALUACIÓN Y DE CALIFICACIÓN DE LOS ESTUDIANTES DE LA UNIVERSIDAD DE GRANADA (Aprobada por Consejo de Gobierno en su sesión extraordinaria de 20 de mayo de 2013) constará de: Un examen teórico oral y/o escrito que representa el 60% de la nota final. Un examen práctico que consistirá en la toma de datos y su discusión de cualquiera de las prácticas de laboratorio que representa el 40% de la nota final. 17. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA Y DEL PROFESOR Su opinión es muy importante para el buen desarrollo de la asignatura y para la mejora en su impartición en los próximos años. Por ello, en su momento se le entregará unos cuestionarios para la evaluación tanto de la asignatura como de la profesora. Éstas serán totalmente anónimas y tendrán como único fin el de mejorar los aspectos que, globalmente, se consideren críticos y afecten al correcto desarrollo de la asignatura. 11

12 18. GUIONES DE TRABAJO AUTÓNOMO SESIÓN 1: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DE PARTÍCULAS ESFÉRICAS Y GOTAS EN EL SENO DE UN FLUIDO. DETERMINACIÓN DE VELOCIDADES TERMINALES. 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS En muchas etapas de los procesos ingenieriles, interviene el movimiento de partículas sólidas o gotas a través de un fluido. El fluido puede ser un gas o un líquido y estar en movimiento o en reposo. Estas situaciones se encuadran en lo que se conoce como flujo externo, y tienen gran importancia en las operaciones básicas de separación fluido-sólido, tales como filtración, sedimentación, centrifugación, flotación, etc. Uno de los ejemplos más básicos de flujo externo lo constituye la caída de partículas en el seno de un fluido en reposo. Para que una partícula se mueva a través de un fluido se requiere la existencia de una diferencia de densidad entre la partícula y el fluido. Las partículas se mueven inicialmente con movimiento uniformemente acelerado, pero después de un corto período de tiempo la partícula alcanza una velocidad constante, vt, que se conoce con el nombre de velocidad terminal. Para una esfera esta velocidad terminal viene dada por [1] donde dp = diámetro de la partícula, m ρp = densidad de la partícula, kg/m3 ρ = densidad del fluido, kg/m3 cd = coeficiente de rozamiento, que depende de la velocidad de sedimentación y es función del número de Reynolds, Rep, que en flujo externo es igual a [2] 12

13 Para Rep 0.5, régimen laminar, se cumple la Ley de Stokes, de modo que: sustituyendo la ecuación [3] en la ecuación [1] queda [3] Para 1000 Rep 2 105, régimen turbulento, cd es prácticamente independiente del Rep y tiene un valor medio de 0.44, que sustituido en la ecuación [1] sería [4] Finalmente, Para 0.5 Rep 1000, flujo de transición, se puede calcular cd a partir de la ecuación de Dallavalle: [5] que permite el cálculo de la velocidad mediante: [6] Siendo [7] En el caso de las gotas, éstas no se comportan como esferas rígidas ya que al desplazarse la interfase de separación se deforman y aparecen en su interior corrientes internas que hace que caigan a una velocidad mayor que la prevista para esferas rígidas. Por ello se utiliza la ecuación de Hadamard, que es una corrección de la ley de Stokes, y que para Rep _ 0.5 tiene la forma siguiente: 13

14 [8] siendo μc y μd las viscosidades de los medios continuo y disperso respectivamente. Todas las expresiones anteriores son aplicables para movimiento de partículas o gotas en el seno de un fluido infinito, suposición válida para dp/d < 0.01, donde D es el diámetro del recipiente. En el caso en el que dicha suposición no sea aplicable, ocurre el llamado efecto pared, representado por un factor de corrección (KW) que multiplica a la velocidad terminal obtenida para un fluido infinito. Para Rep < 1 y dp/d < 0.97, este factor se puede calcular utilizando la ecuación de Francis: [9] 2. OBJETIVO El objetivo de la práctica es el estudio del movimiento de partículas en el seno de un fluido. Para ello se quiere determinar la velocidad terminal experimental y teórica, tanto de esferas de vidrio de dos tamaños diferentes como de gotas de tetracloruro de carbono, cuando se mueven en el seno de un líquido de alta viscosidad. Por otro lado, se pretende evaluar el efecto pared producido en el movimiento de dichas partículas. 3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se dispone de una columna que contiene glicerina y en la que se va a medir el tiempo de caída entre dos marcas, tanto de esferas de vidrio como gotas de tetracloruro de carbono. Esferas de vidrio Se deja caer la esfera desde el centro de la columna y se cronometra el tiempo que tarda en pasar entre las dos marcas. Se repite el experimento con cinco esferas de vidrio igual de tamaño. Se emplearán esferas de dos tamaños diferentes. Antes de dejar caer la esfera se debe medir su diámetro. 14

15 Gotas de tetracloruro de carbono Para producir gotas de volumen uniforme de Cl 4 C se va a utilizar una pipeta automática, que nos permitirá producir gotas de unos 20 microlitros aproximadamente. Se medirá el tiempo de caída entre las marcas para 5 gotas. A partir del volumen de cada gota es posible calcular el diámetro promedio, dp, que se puede utilizar para el cálculo de la velocidad terminal teórica mediante la ecuación de Hadamard. Una vez medidas las velocidades experimentalmente, se han de comparar los valores experimentales con los obtenidos mediante las ecuaciones anteriores. Para el cálculo de la viscosidad de la glicerina y del tetracloruro de carbono se ha de ajustar previamente su variación con la temperatura a la ecuación de Andrade, y una vez hecho esto, medir la temperatura de la glicerina y del tetracloruro (se puede usar la misma que la medida para la glicerina) y sustituirla en la ecuación correspondiente. La temperatura de la glicerina habrá de medirse antes de comenzar a lanzar las diferentes partículas (esferas grandes, pequeñas y gotas). Los datos para realizar el ajuste son los siguientes: Ecuación de Andrade: Datos para la Glicerina Densidad: 1260 kg/m3 Viscosidad: 15

16 Datos para Tetracloruro de Carbono Densidad: 1591 kg/m3 Viscosidad: Actividad 1: Represente gráficamente los datos de temperatura frente a los datos de viscosidad y realice el ajuste de los datos a fin de obtener los parámetros A y B de la Ecuación de Andrade en ambos casos (tanto para la glicerina como para el tretracloruro de carbono). RESULTADOS EXPERIMENTALES Actividad 2. Complete las siguientes tablas con los datos de medidas de tiempo que emplean las esferas de vidrio y las gotas de Cl 4 C en atravesar las dos marcas. 16

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18 Actividad 3. Trate de contestar a las siguientes cuestiones: 1. De los tres tipos de partículas estudiadas, qué partículas son las que presentan mayor velocidad terminal? A qué es debido? 2. Existe efecto pared en los tres casos? En cuál de ellos es más significativo y por qué? 3. Hay diferencias entre las velocidades terminales experimentales y las obtenidas teóricamente? En qué caso los errores experimentales son más relevantes? 4. Cómo se pueden determinar experimentalmente la densidad y el diámetro de las esferas de vidrio? Y de las gotas de tetracloruro de carbono? (Nota: téngase en cuenta el material del que se dispone en el laboratorio: balanzas, probetas, buretas, etc.) 5. Como es sabido, la viscosidad de un fluido depende de la temperatura (véase ec. de Andrade). Considerando esto, la velocidad terminal determinada experimentalmente en agosto será diferente a la determinada en enero. Cuándo se obtendrá el mayor valor de velocidad terminal experimental para las esferas de vidrio? Razone la respuesta. 6. Qué aplicaciones industriales tiene la determinación de la velocidad terminal de partículas que se mueven en el seno de un fluido? 7. Indique brevemente qué conclusiones se pueden extraer del desarrollo de esta experiencia práctica. 18

19 SESIÓN 2: SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA. RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN Y CONCENTRACIÓN DE LA SUSPENSIÓN. 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS La operación de sedimentación consiste en separar de una suspensión un líquido claro, que sobrenada en la superficie, y un lodo que se deposita en el fondo y que contiene una elevada concentración de materias sólidas. Como fuerza impulsora en esta operación actúa el campo gravitatorio. Se trata de una operación básica de gran importancia en la depuración de aguas residuales urbanas e industriales, así como en ciertas industrias (minería, metalurgia, química, etc.). Puede realizarse tanto en régimen discontinuo como en continuo. Se distinguen básicamente cuatro tipos de sedimentación: a. Discreta o particulada: Las partículas mantienen su identidad, no se aglutinan, y se depositan aisladamente. b. Floculenta: Se forman aglomeraciones de partículas (flóculos), los cuales sedimentan a mayor velocidad que las partículas aisladas. c. Zonal: Se forma una capa o manto de partículas que sedimenta como una masa única. La velocidad de sedimentación de esta capa es función de la concentración de sólidos v = f(c). d. Por compresión: El descenso de las partículas se ve obstaculizado por las partículas ya depositadas que se encuentran bajo ellas. El peso de las capas superiores de partículas provoca la salida del líquido de las inferiores. El diseño de un sedimentador continuo requiere, en primer lugar, estimar el área del mismo. Para ello, se considera que dichos sedimentadores trabajan en el régimen de sedimentación zonal, y se calcula, mediante ensayos discontinuos en el laboratorio, la velocidad de sedimentación (v) a diferentes concentraciones de sólidos (C), a partir de la cual se puede estimar el área del sedimentador mediante la ecuación de diseño: [1] 19

20 2. OBJETIVO. El objetivo de la práctica consiste en determinar experimentalmente la velocidad de sedimentación de suspensiones de concentración inicial conocida. Por otro lado, se pretende determinar el área de un sedimentador en continuo. 3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. Determinación experimental de la velocidad de sedimentación Para esta determinación se utilizan los datos obtenidos en una sedimentación discontinua, realizada con suspensiones de diferente concentración inicial, C 0. La forma de operar es la siguiente: se toma la probeta de concentración C 0 y se mide la altura inicial de la suspensión, h 0. A continuación se agita intensamente (procurando no introducir mucho aire en la suspensión), para que la concentración sea lo más uniforme posible a lo largo de toda la probeta, y se deja en reposo, determinando la altura que ocupa la interfase líquido claro suspensión en función del tiempo: t = 0 t>0 t>>0 t = Una vez determinadas las parejas de valores de la altura en función del tiempo, se pueden utilizar dos métodos diferentes para determinar la velocidad de sedimentación: el método de Coe y Clevenger y el método de Kynch. Ambos están pensados para un régimen de sedimentación zonal y consideran que v = f(c). Se realizan ensayos con suspensiones de concentración inicial 50, 100 y 125 g/l de BaSO 4 en agua. Para cada una de estas concentraciones iniciales se obtienen las parejas de valores (h, t) y se representa gráficamente la correspondiente curva de sedimentación. Una vez realizada la representación gráfica de la variación de la altura frente al tiempo, se calcula la velocidad de sedimentación en función de la concentración, tanto por el método de Coe y Clevenger, como por el de Kynch. 20

21 Método de Coe y Clevenger De los datos experimentales obtenidos a las distintas concentraciones iniciales se obtienen las pendientes en el origen, -(dh/dt), que coinciden con las velocidades de sedimentación. Así se obtiene la tabla de v (cm/min) en función de C (g/l). Método de Kynch Mediante este método se puede conseguir en un sólo ensayo de sedimentación discontinua la relación v = f(c). Este método se basa en la aplicación de un balance de sólidos a una sección de la probeta donde existe suspensión de sólidos, obteniéndose la ecuación: [2] Esta ecuación es una línea recta en el diagrama h-t, siendo su pendiente (-v) que es el valor de la tangente a la curva de sedimentación en el punto t, y su ordenada en el origen (h i *C i )/ C. Actividad 1. Represente gráficamente los valores de la altura de la suspensión en función del tiempo para cada uno de los sedimentadores discontinuos. Actividad 2. Trazando distintas pendientes a la curva se pueden obtener las correspondientes parejas de valores (C, v), complete de este modo la tabla siguiente: 21

22 Determinación del área de un sedimentador continuo Una vez determinada la velocidad de sedimentación por ambos métodos, es posible calcular la superficie de sedimentación, para un sedimentador continuo, mediante la ecuación [1]. Así, con los resultados obtenidos mediante el método de Coe y Clevenger (3 parejas de valores v, C) y los obtenidos mediante el de Kynch (otras tres parejas) es posible calcular el área de un sedimentador continuo con los datos siguientes: L0 = 100 m3/h, C 0 = 25 kg/m3 y C n = 150 kg/m3. Se obtendrán de esta forma 3 valores de área por cada método. Finalmente hay que comparar las áreas obtenidas y elegir la más adecuada para el sedimentador. Actividad 3. Trate de responder a las siguientes cuestiones: 1. Qué le ocurre a la velocidad de sedimentación cuando aumenta la concentración de la suspensión? 2. Considerando los dos métodos para el cálculo del área en un sedimentador continuo, obtendríamos 6 valores de dicha área (3 por cada método), qué valor elegiría como óptimo para el diseño del sedimentador? Argumente su respuesta. 3. Cuál de los dos métodos cree que es más fiable? Razone igualmente su respuesta. 22