53967825 Solucionario Capitulo 11 Geankopolis 1

Click here to load reader

  • date post

    03-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    438
  • download

    14

Embed Size (px)

description

SOLUCIONARIO

Transcript of 53967825 Solucionario Capitulo 11 Geankopolis 1

SOLUCIONARIO CAPITULO 11 JEANKOPOLIS

PROBLEMA 1

Se cuenta con los siguientes datos de filtracin de una suspensin de CaCO3 en agua a 298.2K (25C), a presion constante (-P) de 46.2 KN/m2. El area de la prensa de placas y marcos es 0.0439 m2 y la concentracin de la suspensin es 23.47 Kg solido/m3 de filtrado. Calclense las constantes y Rm. Los datos V (m3)t (seg)

0,000517,3

0,001041,3

0,001572

0,0020108,3

0,0025152

0,0030201,7

SOLUCION:

Tenemos:

V (m3)t (seg)dtdVV promdt/dV

0,000517,317,30,00050,0002534600

0,001041,3240,00050,0007548000

0,00157230,70,00050,0012561400

0,0020108,336,30,00050,0017572600

0,002515243,70,00050,0022587400

0,0030201,749,70,00050,0027599400

Datos:

Cs =23,47Kg/m3

A =0,0439m2

-P =46200N/m2

=0,0008937N*seg/m2

PENDIENTE Kp =25908571,4 seg/m6

COSNTANTEB =28370,4762seg/m3

Y

Hallando :

Hallando Rm:

PROBLEMA 2Se dispone de los siguientes datos para la filtracin a una presion constante (-P) de 194.4 KN/m2. El area de la prensa de placas y marcos es 0.0439 m2 y la concentracin de la suspensin es 23.47 Kg solido/m3 de filtrado. Calculese las constantes y Rm. Los datos V (m3)t (seg)

0,00056,3

0,001014

0,001524,2

0,002037

0,002551,7

0,003069

0,003588,8

0,0040110

0,0045134

0,0050160

Calclense las constantes y Rm.

V (m3)t (seg)dtdVV promdt/dV

0,00056,36,30,00050,0002512600

0,0010147,70,00050,0007515400

0,001524,210,20,00050,0012520400

0,00203712,80,00050,0017525600

0,002551,714,70,00050,0022529400

0,00306917,30,00050,0027534600

0,003588,819,80,00050,0032539600

0,004011021,20,00050,0037542400

0,0045134240,00050,0042548000

0,0050160260,00050,0047552000

Datos:

Cs =23,47Kg/m3

A =0,0439m2

-P =194400N/m2

u =0,0008937N*seg/m2

PENDIENTE Kp =8982857,14

COSNTANTEB =9525,7143

Y

Hallando :

Hallando Rm:

PROBLEMA 3Se desea filtrar la suspensin del Prob. 11.2-1, en una prensa de placas y marcos que tiene 30 marcos y un rea de 0.873 m2 por marco. Se usara la misma presin constante de (-P) = 46.2 KN/m2 para la filtracin. Supngase las mismas propiedades de la torta de filtrado y la misma tela de filtracin, y calclese el tiempo necesario para obtener 22.6 m3 de filtrado. Al final del proceso se usara 0.283 m3 de agua para el lavado del filtrado. Calclese el tiempo de lavado y el tiempo total del ciclo de filtrado, suponiendo que la limpieza del equipo requiere 30 min.

Datos:A =0,873m2

Kp =72,7950seg/m6

B =47,5549seg/m3

V =22,6000m3

Si:

Si:

Si:

Hallando el flujo de filtrado:

Si:

Si:

PROBLEMA 4Usando un filtro prensa con area de 0.0929 m2, McMillen y Webber, reportan los siguientes resultados para una filtracin a presin constante de 34.5 KN/m2 de una suspensin acuosa de 13.9% CaCO3, en peso a 300K. La relacion de masas de torta humeda y torat seca es 1.59. La densidad de la torta seca es 1.017 Kg/m3. Los smbolos corresponden a W = Kg de filtrado y t = en segundos.

Wt (seg)

0,9124

1,8171

2,72146

3,63244

4,54372

5,44524

6,35690

7,26888

8,161108

Calclense las constantes y Rm.

Datos:

A =0,0929m2

-P=34500N/m3

Cx =0,139fraccion

m =1,59

densidad =1017Kg/m3

viscosidad =0,000852N*seg/m2

Cs =181,47Kg/m3

Si:

Hallando V en:

WV (m3)t (seg)dtdVV promdt/dV

0,910,00500024240,00500,0025004800,000

1,810,01000071470,00500,0075009400,000

2,720,015000146750,00500,01250015000,000

3,630,020000244980,00500,01750019600,000

4,540,0250003721280,00500,02250025600,000

5,440,0300005241520,00500,02750030400,000

6,350,0350006901660,00500,03250033200,000

7,260,0400008881980,00500,03750039600,000

8,160,04500011082200,00500,04250044000,000

PENDIENTE Kp =982000

COSNTANTEB =2527,22

Y

Hallando :

Hallando Rm:

PROBLEMA 5

Datos:

A = 0.0414 m2 ; -P = 267000 Pa ; AT = 6.97 m2 ; Vlav = 0.1 m3 ; Vfiltrado = 1 m3(a) Si:

Si:

Si:

(b) Hallando el flujo de filtrado:

Si:

PROBLEMA 6

y

Si:

Como : Y

Entonces:

Si: ; ;

Reemplazando tenemos:

PROBLEMA 7

Datos:T = 422K ; DP = 400x10-6m ; P = 1030 Kg/m3 ; t = 5 seg = 2.37x10-5 Pa.seg = 0.838 Kg/m3

y

Reemplazando datos:

Tenemos:

Si: ; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (Si)Por lo tanto:

Si:

PROBLEMA 8

Datos:

T = 294.3K ; DP = 60x10-6m ; P = 1280 Kg/m3

= 1.8279x10-5 Pa.seg

= 1.2025 Kg/m3

y

Reemplazando datos:

Tenemos:

Si: ; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (No)Como ; CUMPLE CON LA LEY DE STOKES

Por lo tanto:

PROBLEMA 9

Datos:

T = 294.3K ; DP = 200x10-6m ; P = 900 Kg/m3 ; X = 0.457 m

= 1.8279x10-5 Pa.seg

= 1.2025 Kg/m3

y

Reemplazando datos:

Tenemos:

Si: ; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (Si)Por lo tanto:

Si:

PROBLEMA 10

T = 294.3K ; DP = 1000x10-6m ; P = 2650 Kg/m3 = 0.9967x10-3 Pa.seg

= 997.21 Kg/m3

y

Reemplazando datos:

Tenemos:

; Como el valor de

Cumple que:

PROBLEMA 11

T = 26.7C ; DP = 90x10-6m ; P = 2002 Kg/m3 ; Xs =0.45 = 0.86x10-3 Pa.seg

= 996.4 Kg/m3

Si:

Si:

Si:

Si:

Si:

EJERCICIO 11.3-6: Precipitacin frenada de particulas de cuarzo.Se estn sedimentando en agua a 293.2K, las partculas de cuarzo que tienen un dimetro de 0.127 mm y peso especifico de 2.65. La fraccin de volumen de las partculas en la suspensin de cuarzo y agua es de 0.25. Calclese la velocidad de precipitacin frenada y el nmero de Reynolds.

T = 293.2K ; DP = 127x10-6m ; P = 2650 Kg/m3 ; Xs =0.25 = 1.0236x10-3 Pa.seg

= 997.3658 Kg/m3

Si:

Si:

Si:

Si:

Si:

EJERCICIO 11.3-7:

T = 300K ; DP = 80x10-6m ; P = 2460 Kg/m3 = 1.8525x10-5 Pa.seg

= 1.1801 Kg/m3

y

Reemplazando datos:

Tenemos:

Si: ; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (No)

; y Segn grafico (Si)Por lo tanto:

Si:

Cumple que:

EJERCICIO 11.3-8:

DP = 1.27x10-5m 5.08x10-5mSi:

Si:

Fraccin Pura de A: DPA4 = 5.08x10-5m a DPA3 = ?

Fraccin Pura de B: DPB1 = 1.27x10-5m a DPB2 = ?

INTERVALOS:

Intervalo puro de A: DPA4 = 5.08x10-5m a DPA3 = 2.56x10-5mIntervalo mezclado de A y B: DPB2 = 2.56x10-5m a DPB4 = 5.08x10-5m

DPA1 = 1.27x10-5m a DPA3 = 2.56x10-5mIntervalo puro de B: DPB1 = 1.27x10-5m a DPB2 = 2.56x10-5mEJERCICIO 11.3-9:

DP = 7.5x10-5m 65x10-5m(a) Si:

Fraccin Pura de A: DPA4 = 65x10-5m a DPA3 = ?

(b) Si: = 6.5x10-4 Pa.seg y = 850 Kg/m3

Si:

Fraccin Pura de A: DPA4 = 65x10-5m a DPA3 = ?

INTERVALO:

Intervalo puro de A: DPA4 = 65x10-5m a DPA3 = 33.82x10-5mEJERCICIO 11.3-10:

; ;

Solucin:

Si:

EJERCICIO 11.4-1:

r1 = 76.2x10-3 m; r2 = 305x10-3 m ; v = 53.34 m/segSi:

Si:

Si:

EJERCICIO 11.4-2:

Si: N = 2000 rev/min(a)

(b)

EJERCICIO 11.4-3:

r1 = 0.0445 m; r2 = 0.00716 m ; N = 10 000 rev/min; b = 0.197m; = 801 Kg/m3

= 0.1 Pas.seg ; P = 1461 Kg/m3 ; q = 0.002832 m3 / hr = 7.87x10-7 m3 / seg(a)

Si:

(b)

r1 = 0.02225 m; r2 = 0.00716 m ; N = 23 000 rev/min; b = 0.197m; = 801 Kg/m3

= 0.1 Pas.seg ; P = 1461 Kg/m3 ; q = 15.74x10-7 m3 / segSi:

EJERCICIO 11.4-4:

r1 = 0.005 m; r2 = 0.03 m ; N = 3 000 rev/min; b = 0.1001m; = 1 000 Kg/m3

= 0.0012 Pas.seg ; P = 1050 Kg/m3 ; DP = 5x10-5 m; q = ?Si:

EJERCICIO 11.4-5:

r1 = 10.16 mm; r4 = 10.414 mm; L = 914.7 Kg/m3 ; H = 980.3 Kg/m3 ; r2 = ?Si:

EJERCICIO 11.4-6:

r1 = 50.8 mm; r4 = 76.2 mm; L = 865 Kg/m3 ; H = 1032 Kg/m3 ; r2 = ?

Si:

EJERCICIO 11.5-1:

De1 = 2 pulg = 0.1667 pies ; DP1 = 0.25 pulg = 0.02083 pies; P1 =120 hpDP2 = 0.125 pulg = 0.010417 pies; P2 = ?

Si dividimos ecuaciones de potencia 1 y 2 requeridas tenemos:

EJERCICIO 11.5-2:

(a)De= 4 pulg = 0.3333 pies; DP= 0.125 pulg = 0.010417 pies; Ei=10.13;

T=100 Ton/hr = 1.6667 Ton/min

(a)

Si: DP= 1/10 pulg = 0.0083333 pies

_1326477721.unknown

_1326562670.unknown

_1328063496.unknown

_1328065425.unknown

_1328066702.unknown

_1328066986.unknown

_1328067430.unknown

_1328068004.unknown

_1328068256.unknown

_1328068376.unknown

_1328068387.unknown

_1328068303.unknown

_1328068054.unknown

_1328067815.unknown

_1328067944.unknown

_1328067537.unknown

_1328067716.unknown

_1328067499.unknown

_1328067016.unknown

_1328067374.unknown

_1328067095.unknown

_1328067280.unknown

_1328067002.unknown

_1328066782.unknown

_1328066885.unknown

_1328066974.unknown

_1328066860.unknown

_1328066870.unknown

_1328066733.unknown

_1328066749.unknown

_1328066726.unknown

_1328065713.unknown

_1328066518.unknown

_1328066565.unknown

_1328066695.unknown

_1328065917.unknown

_1328065997.unknown

_1328066495.unknown

_1328065726.unknown

_1328065551.unknown

_1328065681.unknown

_1328065559.unknown

_1328065637.unknown

_1328065503.unknown

_1328065525.unknown

_1328065432.unknown

_1328064598.unknown

_1328064925.unknown

_1328065210.unknown

_1328065346.unknown

_1328065370.unknown

_1328065232.unknown

_1328065258.unknown

_1328065219.unknown

_1328065161.unknown

_1328065182.unknown

_1328065081.unknown

_1328064786.unknown

_1328064860.unknown

_1328064882.unknown

_1328064814.unknown

_1328064619.unknown

_1328064745.unknown

_1328064605.unknown

_1328063946.unknown

_1328064354.unknown

_1328064436.unknown

_1328064569.unknown

_1328064427.unknown

_1328063997.unknown

_1328064329.unknown

_1328063965.unknown

_1328063595.unknown

_1328063811.unknown

_1328063856.unknown

_1328063707.unknown

_1328063546.unknown

_1328063553.unknown

_1328063529.unknown

_1326564226.unknown

_1328061827.unknown

_1328062125.unknown

_1328062182.unknown

_1328062324.unknown

_1328063421.unknown

_1328062262.unknown

_1328062142.unknown

_1328062154.unknown

_1328062134.unknown

_1328062021.unknown

_1328062105.unknown

_1328062115.unknown

_1328062093.unknown

_1328062088.unknown

_1328061982.unknown

_1328061994.unknown

_1328061947.unknown

_1328061569.unknown

_1328061621.unknown

_1328061755.unknown

_1328061780.unknown

_1328061661.unknown

_1328061607.unknown

_1328061611.unknown

_1328061593.unknown

_1326564689.unknown

_1328061514.unknown

_1328061555.unknown

_1326564690.unknown

_1326564378.unknown

_1326564466.unknown

_1326564350.unknown

_1326564335.unknown

_1326563123.unknown

_1326563966.unknown

_1326564077.unknown

_1326564161.unknown

_1326564212.unknown

_1326564123.unknown

_1326564009.unknown

_1326563238.unknown

_1326563325.unknown

_1326563650.unknown

_1326563803.unknown

_1326563368.unknown

_1326563306.unknown

_1326563165.unknown

_1326563205.unknown

_1326563150.unknown

_1326562754.unknown

_1326562871.unknown

_1326562888.unknown

_1326562847.unknown

_1326562728.unknown

_1326562740.unknown

_1326562720.unknown

_1326562101.unknown

_1326562527.unknown

_1326562616.unknown

_1326562661.unknown

_1326562628.unknown

_1326562643.unknown

_1326562568.unknown

_1326562593.unknown

_1326562551.unknown

_1326562180.unknown

_1326562316.unknown

_1326562391.unknown

_1326562264.unknown

_1326562132.unknown

_1326562143.unknown

_1326562110.unknown

_1326562108.unknown

_1326478024.unknown

_1326562015.unknown

_1326562059.unknown

_1326562081.unknown

_1326562093.unknown

_1326562045.unknown

_1326478188.unknown

_1326478189.unknown

_1326478076.unknown

_1326477974.unknown

_1326478001.unknown

_1326478015.unknown

_1326477984.unknown

_1326477869.unknown

_1326477874.unknown

_1326477961.unknown

_1326477779.unknown

_1326477845.unknown

_1326474642.unknown

_1326476007.unknown

_1326476867.unknown

_1326477562.unknown

_1326477631.unknown

_1326476953.unknown

_1326477380.unknown

_1326477469.unknown

_1326477043.unknown

_1326476901.unknown

_1326476598.unknown

_1326476794.unknown

_1326476818.unknown

_1326476621.unknown

_1326476695.unknown

_1326476608.unknown

_1326476052.unknown

_1326476282.unknown

_1326476024.unknown

_1326475403.unknown

_1326475890.unknown

_1326475943.unknown

_1326475973.unknown

_1326475907.unknown

_1326475839.unknown

_1326475855.unknown

_1326475813.unknown

_1326475253.unknown

_1326475325.unknown

_1326475372.unknown

_1326475263.unknown

_1326475154.unknown

_1326475174.unknown

_1326474963.unknown

_1326475044.unknown

_1326474676.unknown

_1326472413.unknown

_1326473379.unknown

_1326474413.unknown

_1326474444.unknown

_1326474594.unknown

_1326474075.unknown

_1326474225.unknown

_1326474347.unknown

_1326473702.unknown

_1326473082.unknown

_1326473328.unknown

_1326473123.unknown

_1326473228.unknown

_1326472462.unknown

_1326472960.unknown

_1326469401.unknown

_1326469764.unknown

_1326472224.unknown

_1326472344.unknown

_1326472356.unknown

_1326472084.unknown

_1326469716.unknown

_1326469729.unknown

_1326469660.unknown

_1326469196.unknown

_1326469204.unknown

_1326469284.unknown

_1326468728.unknown

_1326468929.unknown