Problemas Filtracion
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PROBLEMA 1 Se cuenta con los siguientes datos de filtración de una suspensión de CaCO 3 en agua a 298.2ºK (25ºC), a presion constante (-ΔP) de 46.2 KN/m 2 . El area de la prensa de placas y marcos es 0.0439 m 2 y la concentración de la suspensión es 23.47 Kg solido/m 3 de filtrado. Calcúlense las constantes α y R m . Los datos V (m3) t (seg) 0,0005 17,3 0,0010 41,3 0,0015 72 0,0020 108,3 0,0025 152 0,0030 201,7 SOLUCION: Tenemos: V (m3) t (seg) dt dV V prom dt/dV 0,0005 17,3 17,3 0,0005 0,00025 34600 0,0010 41,3 24 0,0005 0,00075 48000 0,0015 72 30,7 0,0005 0,00125 61400 0,0020 108,3 36,3 0,0005 0,00175 72600 0,0025 152 43,7 0,0005 0,00225 87400 0,0030 201,7 49,7 0,0005 0,00275 99400
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problemas de filtracion
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PROBLEMA 1
Se cuenta con los siguientes datos de filtración de una suspensión de CaCO3 en agua a 298.2ºK (25ºC), a presion constante (-ΔP) de 46.2 KN/m2. El area de la prensa de placas y marcos es 0.0439 m2 y la concentración de la suspensión es 23.47 Kg solido/m3
de filtrado. Calcúlense las constantes α y Rm. Los datos
V (m3) t (seg)0,0005 17,30,0010 41,30,0015 720,0020 108,30,0025 1520,0030 201,7
SOLUCION:
Tenemos:
V (m3) t (seg) dt dV V prom dt/dV0,0005 17,3 17,3 0,0005 0,00025 346000,0010 41,3 24 0,0005 0,00075 480000,0015 72 30,7 0,0005 0,00125 614000,0020 108,3 36,3 0,0005 0,00175 726000,0025 152 43,7 0,0005 0,00225 874000,0030 201,7 49,7 0,0005 0,00275 99400
Filtracion a 46,2 KN/m2
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0 0,001 0,002 0,003
Vprom
dt/
dv
Datos: Cs = 23,47 Kg/m3 A = 0,0439 m2-ΔP = 46200 N/m2 μ = 0,0008937 N*seg/m2
PENDIENTE Kp = 25908571,4 seg/m6
COSNTANTE B = 28370,4762seg/m3
Y
Hallando α :
Hallando Rm:
PROBLEMA 2Se dispone de los siguientes datos para la filtración a una presion constante (-ΔP) de 194.4 KN/m2. El area de la prensa de placas y marcos es 0.0439 m2 y la concentración de la suspensión es 23.47 Kg solido/m3 de filtrado. Calculese las constantes α y Rm. Los datos
V (m3) t (seg)0,0005 6,30,0010 140,0015 24,20,0020 370,0025 51,70,0030 690,0035 88,80,0040 1100,0045 1340,0050 160
Calcúlense las constantes α y Rm.
V (m3) t (seg) dt dV V prom dt/dV0,0005 6,3 6,3 0,0005 0,00025 126000,0010 14 7,7 0,0005 0,00075 154000,0015 24,2 10,2 0,0005 0,00125 204000,0020 37 12,8 0,0005 0,00175 256000,0025 51,7 14,7 0,0005 0,00225 294000,0030 69 17,3 0,0005 0,00275 346000,0035 88,8 19,8 0,0005 0,00325 396000,0040 110 21,2 0,0005 0,00375 424000,0045 134 24 0,0005 0,00425 480000,0050 160 26 0,0005 0,00475 52000
Filtracion a 194,4 KN/m2
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
0 0,001 0,002 0,003
Vprom
dt/
dv
Datos:Cs = 23,47 Kg/m3A = 0,0439 m2-ΔP = 194400 N/m2u = 0,0008937 N*seg/m2
PENDIENTE Kp = 8982857,14COSNTANTE B = 9525,7143
Y
Hallando α :
Hallando Rm:
PROBLEMA 3
Se desea filtrar la suspensión del Prob. 11.2-1, en una prensa de placas y marcos que tiene 30 marcos y un área de 0.873 m2 por marco. Se usara la misma presión constante de (-ΔP) = 46.2 KN/m2 para la filtración. Supóngase las mismas propiedades de la torta de filtrado y la misma tela de filtración, y calcúlese 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. Calcúlese el tiempo de lavado y el tiempo total del ciclo de filtrado, suponiendo que la limpieza del equipo requiere 30 min.
Datos:
A = 0,873 m2Kp = 72,7950 seg/m6B = 47,5549 seg/m3V = 22,6000 m3
Si:
Si:
Si:
Hallando el flujo de filtrado:
Si:
Si:
PROBLEMA 4
Usando un filtro prensa con area de 0.0929 m2, McMillen y Webber, reportan los siguientes resultados para una filtración a presión constante de 34.5 KN/m2 de una suspensión acuosa de 13.9% CaCO3, en peso a 300ºK. 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 símbolos corresponden a W = Kg de filtrado y t = en segundos.
W t (seg)0,91 241,81 712,72 1463,63 2444,54 3725,44 5246,35 6907,26 8888,16 1108
Calcúlense las constantes α y Rm.
Datos:A = 0,0929 m2-ΔP= 34500 N/m3Cx = 0,139 fraccionm = 1,59densidad = 1017 Kg/m3viscosidad = 0,000852 N*seg/m2Cs = 181,47 Kg/m3
Si:
Hallando V en:
W V (m3) t (seg) dt dV V prom dt/dV0,91 0,005000 24 24 0,0050 0,002500 4800,0001,81 0,010000 71 47 0,0050 0,007500 9400,0002,72 0,015000 146 75 0,0050 0,012500 15000,0003,63 0,020000 244 98 0,0050 0,017500 19600,0004,54 0,025000 372 128 0,0050 0,022500 25600,0005,44 0,030000 524 152 0,0050 0,027500 30400,0006,35 0,035000 690 166 0,0050 0,032500 33200,0007,26 0,040000 888 198 0,0050 0,037500 39600,0008,16 0,045000 1108 220 0,0050 0,042500 44000,000
PENDIENTE Kp = 982000COSNTANTE B = 2527,22
Y
Hallando α :
Hallando Rm:
PROBLEMA 5
Datos:
A = 0.0414 m2 ; -ΔP = 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 = 422ºK ; DP = 400x10-6m ; ρP = 1030 Kg/m3 ; t = 5 seg
μ = 2.37x10-5 Pa.segρ = 0.838 Kg/m3
y
Reemplazando datos:
Tenemos:
Si: ; y Según grafico (No)
; y Según grafico (No)
; y Según grafico (Si)
Por lo tanto:
Si: → →
PROBLEMA 8
Datos:
T = 294.3ºK ; DP = 60x10-6m ; ρP = 1280 Kg/m3
μ = 1.8279x10-5 Pa.segρ = 1.2025 Kg/m3
y
Reemplazando datos:
Tenemos:
Si: ; y Según grafico (No)
; y Según grafico (No)
Como ; CUMPLE CON LA LEY DE STOKES
Por lo tanto:
PROBLEMA 9
Datos:
T = 294.3ºK ; DP = 200x10-6m ; ρP = 900 Kg/m3 ; X = 0.457 m
μ = 1.8279x10-5 Pa.segρ = 1.2025 Kg/m3
y
Reemplazando datos:
Tenemos:
Si: ; y Según grafico (No)
; y Según grafico (No)
; y Según grafico (Si)
Por lo tanto:
Si: → →
PROBLEMA 10
T = 294.3ºK ; DP = 1000x10-6m ; ρP = 2650 Kg/m3
μ = 0.9967x10-3 Pa.segρ = 997.21 Kg/m3
y
Reemplazando datos:
Tenemos:
; Como el valor de
Cumple que:
