sedimentacion aldo morales

8/18/2019 Sedimentacion Aldo Morales

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA

MANUAL TEORICO PRÁCTICO DE SEDIMENTACIÓN

El presente manual, inserta al investigador a conocer sobre la operación de sedimentación a nivel de laboratorio e industrial.

SEDIMENTACION

I. OBJETIVOS:I.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar de forma experimental la variación de la velocidad de sedimentación con la concentración de sólidos

I.2. OBJETIVO ESPECIFICOS

Determinar la concentración de la suspensión dentro del sedimentador discontinuo a cualquier profundidad

Determinar la sección transversal del sedimentador

II. FUNDAMENTO TEORICO

La sedimentación es la operación unitaria que consiste en separar, por acción de la gravedad un solidó finamente dividido

del liquido en el que esta suspendido, como resultado de este proceso se obtiene un liquido claro, y una suspensión con

mayor contenido de sólidos.

SEDIMENTACION SIMPLE

Se entiende por sedimentación simple, a la operación de eliminación de las partículas sólidas contenidas en un fluido, por acción de la gravedad, generalmente es parte de los tratamientos primarios y tiene por objeto reducir la carga de sólidos

sedimentables cuyos tamaños de partícula son relativamente grandes.

SEDIMENTACION INDUCIDA

Llamada tambin decantación, se refiere a la sedimentación de partículas coloidales, cuya coagulación o aglomeración !a

sido inducida previamente por agente químicos tales como el alumbre o el !idróxido frrico, entre otros.

Los sedimentadores industriales pueden reali"ar#

$ %peraciones de sedimentación intermitente o discontinua

$ %peraciones de sedimentación continuos

REALIZADO POR:• MORALES ORCCOTTOMA ALDO

FRANCISCO


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OPERACIÓN DE SEDIMENTACION CONTINUA

&onsiste en alimentar una suspensión diluida constantemente a un equipo del cual se extrae líquido clarificado y suspensión

concentrada o lodo de sedimentación, con caudal constante.

Los sedimentadores o espesadores continuos son tanques de gran di'metro y poca profundidad provista de un rastrillo en el

fondo que girando lentamente, obligan al lodo a despla"arse !acia el orificio de salida situado en la parte mas profunda .(l

liquido clarificado rebosa por los bordes del tanque siendo recogido en un canal abierto que va dispuesto perifricamente el ,

alimento se introduce por el centro del tanque

ETAPAS DE SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA

)ara explicar cómo se desarrollar' esta operación se recurrir' a la descripción de un experimento de sedimentación

discontinua en un cilindro o probeta de vidrio a fin de poder observar a travs de las paredes del recipiente los cambios que

tienen lugar en el seno de la suspensión.

La figura siguiente representa un proceso de sedimentación discontinua reali"ado en una probeta de laboratorio. (n esta

figura se representa la probeta conteniendo una suspensión de concentración uniforme en el momento de iniciarse el

experimento *tiempo t + -

an pronto como se inicia el proceso todas las partículas empie"an a sedimentarse form'ndose nuevas "onas.

/ótese que tanto la "ona 0 como la "ona D se !acen mayores, finalmente se alcan"a un punto donde 1 y & desaparecen y

todos los sólidos se concentran en D, el cual recibe el nombre de punto critico.

)unto critico.$(s la concentración lenta de los sólidos, que !ace que el liquido claro sea for"ado !acia arriba a travs de los

sólidos, aquí la velocidad de sedimentación es baja.

0plicando un balance de materia a una sección de sedimentacior situada por debajo de la alimentación se obtiene que,


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Lo&o + * 2 3 Ln 40 - 0&

Donde 2 es la velocidad de sedimentación en la superficie 0 , Ln40 es la velocidad de arrastre * todo el liquido que abandona 0

sale con el lodo-, y * 2 3Ln40- es la velocidad total de caída de las partículas en esta sección . De esta forma la ecuación de

diseño del decantador queda como,

0 + Lo&o42 * 54& 6 54 &n -

Luego# *542-x*54&$54&n- + Lo&o40

7na ve" !allada el 'rea ,0, la altura ! y la inclinación se obtienen f'cilmente de ella .)ara usar esta ecuación se debe conocer

Lo , &o, y &n así como la variación de la velocidad de sedimentación con la concentración, 2 + f * & - . )ara !allar esta relación

de 2 con & no se pueden usar las ecuaciones deducidas para el movimiento de partículas en el seno de un fluido ya que existen

muc!as interacciones entre las partículas que modifican el valor de la velocidad de sedimentación .Dic!a relación 2+ f * & - ,

se determina experimentalmente para cada suspensión .)ara ello se toma una probeta en la que se coloca la suspensión y se agita

para tener concentración uniforme .Se deja en reposo y se mide la altura inicial de la suspensión !o.

Seguidamente se va

determinando la altura que ocupa la suspensión en función del tiempo.


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8ediante este an'lisis podemos predecir el tamaño de un sedimentador real*continuo-,que trabaje con la solución en dic!o

estudio.

9008:(/% D( 0;70 9(S:D70L

&%9( 90/S2(9S0L D( D(&0/0D%9(S &%/:/7%S &%/ )0/0LL0S


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III PARTE EXPERIMENTAL

nstrumentos y Materiales

< )robetas de 5L

= g de cal

&ronómetro

1agueta

9egla o papel milimetrado

Pr!"#$%$"&'

1(. )reparar < soluciones de cal de diferentes concentraciones *=gr4Lt, 5gr4Lt, >gr4Lt-.


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2(. &olocar cada una de las soluciones en una probeta de 5Lt.

)(. &olocar papel milimetrado en la probeta para medir la altura del sedimento.

*(. 0gitar y me"clar bien con una bagueta cada una de las soluciones !asta que la solución sea !omogneaen todos sus puntos.

+(. ?inalmente tomar datos de la altura para un determinado intervalo de tiempo.

,- Desarrollar las graficas siguientes

@*cm- vs t*min-

2*cm4min- vs &*Ag4m


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26 7na suspensión al ,< g4ml y la densidad del liquido 5g4 ml. Los resultados de la prueba

indican a continuación.

Tiempo (min.) 0 20 40 60 80 100 120 140

ltura (m) 1!6 100 !4 "! 42 #4 26 22

Determine el 'rea de un sedimentador para manejar C Jg de sólidos por día .La concentración inicial de sólidos en la

alimentación es de 29=>2$iles9'racticas?22.pd:4. 3ttp99:;arabo.

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