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 298.2 °K,

a presión constante (-∆p) de 46.2 kN/m2. El área de la prensa y marco es de 0.0439 m2 y la

concentración de la suspensión es 23.47 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 0.873 m2 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 m3 de filtrado. Al final del proceso se usará 0.283 m3 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 294.3 °K y 101.32 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 1.202 kg/m3. Calcule la

velocidad terminal de precipitación. Partículas esféricas sólidas con diámetro de 0.090 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 0.45. Calcule la velocidad de precipitación (frenada) y el número de Reynolds. Densidad del

agua = 996.4 kg/m3 y viscosidad del agua 0.860 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= 100.1 mm y r1 = 5.00 mm y r2

= 30 mm. Calcule la velocidad de flujo necesaria en m3/s para extraer estas partículas.

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/m3. 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 = 0.58. 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 0.091 m. El

peso específico del trigo es de 830 kg/m3. Tiene un rendimiento volumétrico de 0.5. La longitud del

tornillo es de 18 m. K = 0.018.

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 202.65 Kpa de presión absoluta. La fracción de vacío

en las condiciones de fluidización mínima es de 0.43. 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

ANEXO TEORIA COMPLEMENTARIA Y EJERCICIO RESUELTO DE EJEMPLO

PARA EL TEMA DE TAMIZADO

MEDIDA DE LA MALLA

ESCALA DE TAMICES ESTANDAR TYLER

Esta escala de tamices está basada en una abertura de 0.0029in (0.074mm) que es la abertura del tamiz patrón de 200

mallas y 0.0021in (0.0053cm) de diámetro del hilo, tal como ha sido adoptada por la National Bureau of Standards.

BALANCE DE MATERIA

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).

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

Xf = fracción másica del material A en la alimentación

XD = fracción másica del material A en la corriente de rechazos

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.

Se usa XF y la curva de alimentación para obtener Dp = 2.3 0 2.35 mm aprox.