EJERCICIOS PARA ENTREGAR UNIDAD 3, 4 Y 5

Transcripción

1 EJERCICIOS PARA ENTREGAR UNIDAD 3, 4 Y 5 UNIDAD 3 Se cuenta con los siguientes datos de filtración para una suspensión de CaCO3 en agua a K, a presión constante (- p) de 46.2 kn/m2. El área de la prensa y marco es de m2 y la concentración de la suspensión es kg sólido/m3 de filtrado. Calcule las constantes α y Rm. Se desea filtrar la misma suspensión del problema 1 en una prensa de placas y marcos que tiene 30 marcos y un área de m 2 por marco. Se usará la misma presión constante de 46.2 kn/m2 para la filtración. Suponga las mismas propiedades de la torta de filtrado y la misma tela de filtración y calcule el tiempo necesario para obtener 2.26 m 3 de filtrado. Al final del proceso se usará m 3 de agua para el lavado del filtrado. Calcule el tiempo de lavado y el tiempo total del ciclo de filtrado, suponiendo que la limpieza del equipo requiere 30 minutos. Considere la precipitación en aire a K y kpa, de gotas pequeñas de aceite de 200 µm de diámetro. La densidad del aceite es 900 kg/m3. La densidad del aire es de kg/m3. Calcule la velocidad terminal de precipitación. Partículas esféricas sólidas con diámetro de mm y densidad igual a 2002 kg/m3 se precipitan en agua a 26.7 C. La fracción de volumen de los sólidos en el agua es de Calcule la velocidad de precipitación (frenada) y el número de Reynolds. Densidad del agua = kg/m3 y viscosidad del agua kg/m.s. Una suspensión diluida contiene pequeñas partículas alimenticias sólidas con diámetro de 5 x 10-2 mm, que se desean extraer por centrifugación. La densidad de las partículas es de 1050 kg/m3 y la densidad de la solución es de 1000 kg/m3. La viscosidad del líquido es de 1.2 x10-3 Pa.s. Se usará una centrífuga de 3000 rev/min. Las dimensiones del tazón son b= mm y r1 = 5.00 mm y r2 = 30 mm. Calcule la velocidad de flujo necesaria en m3/s para extraer estas partículas.

2 UNIDAD 4 Se realizan pruebas en un silo que almacena soya, el silo tiene 1.5 m de diámetro y 20 m de altura. La densidad global (ρb) es de 680 Kg/m 3. El ángulo de fricción interna (αm) es de 18. Considere µ = 0.42 y g/gc = 9.81 N/Kg. Calcúlense las presiones lateral y vertical. Una mezcla de cierto mineral se hace pasar a través de un tamiz de 14 mallas (n). Calcúlense las relaciones másicas entre las corrientes superior e inferior y la alimentación, así como el diámetro del hilo de malla. Considere XF = 0.73, XD = 0.97, XB = Tomar como unidad base de partida cm. Calcular la capacidad y la potencia de un transportador de tornillo que transporta trigo. El diámetro del tornillo es de 0.13 m y se mueve a una velocidad de 210 r.p.m el paso del tornillo es de m. El peso específico del trigo es de 830 kg/m 3. Tiene un rendimiento volumétrico de 0.5. La longitud del tornillo es de 18 m. K = UNIDAD 5 Se van a fluidizar partículas que tienen un tamaño de 0.10 mm, un factor de forma de 0.86 y una densidad de 1200 Kg/m3, usando aire a 25 C y Kpa de presión absoluta. La fracción de vacío en las condiciones de fluidización mínima es de El diámetro del lecho es de 0.60 m y el lecho contiene 350 Kg de sólidos. a) Calcule la altura mínima del lecho fluidizado b) Calcule la caída de presión en las condiciones de fluidización mínima c) Calcule la velocidad mínima para la fluidización Grafica para calcular el Dp en el ejercicio de tamizado ANEXO NUEVAMENTE GRAFICA ABAJO

3 ANEXO TEORIA COMPLEMENTARIA Y EJERCICIO RESUELTO DE EJEMPLO PARA EL TEMA DE TAMIZADO MEDIDA DE LA MALLA

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6 ESCALA DE TAMICES ESTANDAR TYLER Esta escala de tamices está basada en una abertura de in (0.074mm) que es la abertura del tamiz patrón de 200 mallas y in (0.0053cm) de diámetro del hilo, tal como ha sido adoptada por la National Bureau of Standards.

7 BALANCE DE MATERIA F = velocidad de flujo másico de la alimentación D = velocidad de flujo másico de la corriente de rechazos B = velocidad de flujo másico de la corriente de cernidos X f = fracción másica del material A en la alimentación X D = fracción másica del material A en la corriente de rechazos Eficiencia del Tamiz La eficacia de un tamiz es una medida del éxito de un tamiz en conseguir una nítida separación entre los materiales finos y los gruesos. Si el tamiz funcionase perfectamente, todos los gruesos estarían en la corriente superior (rechazo) y todos los finos estarían en la corriente inferior (cernido).

8 EJEMPLO: Una mezcla de cierto mineral se hace pasar a través de un tamiz de 8 mallas (n). Calcúlense las relaciones másicas entre las corrientes superior e inferior y la alimentación, el diámetro de partícula (Dp) y el diámetro del hilo de malla. Considere XF = 0.15, XD = 0.43, XB = 0.

9 Se usa XF y la curva de alimentación para obtener Dp = mm aprox.