TRATAMIENTO DE SÓLIDOS

TEMA II
PROCESO DE SEDIMENTACIÓN PARA UNA PARTÍCULA LIBRE (DISCRETA)

PROBLEMAS RESUELTOS
1. (a) Estímese la velocidad límite para partículas de caliza de 80 a 100 mallas (ρp = 2800 kg/m3) que sedimentan en agua a 30 °C. (b) ¿Cuál sería la velocidad en un separador centrifugo en el que la aceleración fuese 50g?
SOLUCIÓN
(a) A partir del Apéndice 20
Dp para 100 mallas = 0,147 mm
Dp para 80 mallas = 0,175 mm
Diámetro medio Dp = 0,161 mm
A partir del Apéndice 14, μ = 0,801 cP; ρ = 62,16 lb/pie3 o 995,7 kg/m3. Para encontrar la ley de sedimentación que es aplicable se calcula el criterio K (Ecuación 19)
K = Dp gρ(ρp-ρ)μ21/3
K = 0,161 x 10-39,80665 x 995,7(2800 - 995,7)(0,801 x 10-3)21/3= 4,86
Este valor …ver más…

La velocidad de la centrífuga es de 600 rpm. El diámetro interior del líquido que gira es de 6 pulg y el diámetro exterior es de 12 pulg. Suponiendo que las partículas están en todo momento a las velocidades terminales correspondientes a sus localizaciones, ¿qué tiempo se requiere para separar completamente las partículas del líquido? La distribución inicial de las partículas en el líquido es uniforme y la sedimentación transcurre en condiciones de sedimentación libre.

4. Aire que transporta partículas de densidad 1600 kg/m3 y de un diámetro medio de 20 μm entra en un ciclón con una velocidad lineal de 15 m/s. El diámetro del ciclón es de 600 mm. ¿Cuál es el factor de separación aproximada para este ciclón?

5. Cuál es la capacidad, en metros cúbicos por hora, de una centrífuga de clarificación que opera en las siguientes condiciones? Diámetro del recipiente | 600 mm | Densidad relativa del líquido | 1,3 | Espesor de la capa de líquido | 75 mm | Densidad relativa del sólido | 1,6 | Proximidad del recipiente | 400 mm | Viscosidad del líquido | 3 cP | Velocidad | 1000 rpm | Tamaño de corte de las partículas | 30 μm |

6. Calcule la velocidad terminal de precipitación de partículas de polvo con diámetro de 60 μm, en aire a 294,3 °K y 101,32 Kpa. Las partículas de polvo pueden considerarse como esféricas con una densidad de