Análisis de La Distribución de Tamaño de Partículas en Un Sistema Sólido

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA INGENIERÍA QUÍMICA ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE PARTICULAS EN UN SISTEMA SÓLIDO. ALUMNOS: AGUILAR MORALES JESÚS ALBERTO DÍAZ URRUTIA PAOLA ESPINOSA RODRÍGUEZ HUGO EDUARDO ESTRADA SÁNCHEZ ESTEFANÍA MONTSERRAT FLORES BELLO LUIS EDUARDO MATA HERNÁNDEZ MARÍA GUADALUPE OLIVARES VILLEGAS OSCAR SENOBIO ROJAS IGNACIO TABACO ROMERO MARÍA DE LA LUZ VALDEZ LINO MÓNICA AZURIM VALDOVINOS PINEDA MIGUEL ZAMORA CISNEROS DAVID URIEL ASESOR: MARINA CABALLERO DÍAZ

GRUPO: 4651

ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULA EN UN SISTEMA SÓLIDO OBJETIVO GENERAL: Analizar las variables que afectan el movimiento de partículas sólidas en un fluido. OBJETIVOS PARTICULARES: Analizar el comportamiento de la ladrillita a diferentes condiciones (sea en húmedo o seco). Determinar el tiempo y velocidad con la cual descienden las partículas de la ladrillita dentro del fluido. Determinar la densidad de la ladrillita experimentalmente. HIPÓTESIS: El movimiento de las partículas a través del fluido requerirá de una fuerza externa que actué sobre ella, que proviene de la diferencia de densidades, fuerza gravitatoria y de flotación. De acuerdo a la diferencia entre las densidades y la resistencia que el fluido opondrá a ser atravesado por las partículas influirá en la velocidad y tiempo en el que se realiza la distribución de partículas. INTRODUCCIÓN Un cuerpo en movimiento inmerso en un fluido experimenta fuerzas ocasionadas por la acción del fluido. El efecto total de estas fuerzas es muy complejo. Sin embargo, para propósitos de diseño o estudio del comportamiento de un cuerpo en un fluido, son dos las fuerzas resultantes de mayor importancia: el arrastre y la sustentación. Las fuerzas de arrastre y sustentación son iguales, sin que importe si es el cuerpo el que se mueva en el fluido o el fluido el que se mueve alrededor del cuerpo. Arrastre, es la fuerza sobre un cuerpo ocasionada por el fluido que opone resistencia en la dirección del movimiento del cuerpo. Las aplicaciones más familiares que requieren estudio del arrastre se dan en el campo del transporte. La resistencia al viento es el término que se emplea con frecuencia para describir los efectos del arrastre sobre las aeronaves, automóviles, camiones y trenes. La fuerza de arrastre debe contrarrestarse por medio de una

fuerza de propulsión en la dirección opuesta, con el fin de mantener o incrementar la velocidad del vehículo. Como la generación de una fuerza de propulsión requiere que se agregue energía, es deseable minimizar el arrastre. Sustentación, es una fuerza ocasionada por el fluido en dirección perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo. Su aplicación más importante está en el diseño y análisis de las alas de aeronaves llamadas aeroplanos. La disciplina que estudia el rendimiento de los cuerpos en corrientes de aire en movimiento es la aerodinámica. Además del aire, otros gases podrían considerarse en este campo, pero la mayor parte del trabajo se ha realizado con el aire como un fluido. La hidrodinámica es el nombre que se da al estudio de los cuerpos que se mueven sumergidos en líquidos, en particular en agua. Muchos conceptos que conciernen a la sustentación y el arrastre son similares, sin que importe que el fluido sea un líquido o un gas. Sin embargo, a velocidades altas esto no es cierto, pues en este caso deben tenerse en cuenta los efectos de la compresibilidad del fluido. En el estudio del arrastre y la sustentación, los líquidos son considerados incomprensibles. Como por ejemplo un cuerpo solido se mueve bajo la acción de las siguientes fuerzas: el peso, el empuje y una fuerza de rozamiento que es proporcional a la velocidad del cuerpo. El peso es el producto de la masa por la aceleración de la gravedad “g”. La masa es el producto de la densidad del material por el volumen del cuerpo de radio R. La fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad y su expresión se denomina ley de Stokes. La velocidad límite se alcanza cuando la aclaración sea cero.

METODOLOGÍA Tamizado 1. Acomodar en orden ascendente las mallas en el tamizador. 2. Ajustar el golpeador a la base de las mallas colocando entre ellos un corcho que amortigüe los golpes. 3. Colocar la ladrillita hasta ¾ de la capacidad de la malla. 4. Programar el tamizador para 15 minutos de operación. 5. Pasado el tiempo retirar las mallas. 6. Retirar la ladrillita de cada malla y depositarla en contenedores etiquetados. Pesado 1. Pesar 20 muestras de 5 gramos de ladrillita de c/u de las mallas (80, 140 y 200). 2. Preparar 20 papeles filtro de acuerdo al tamaño del embudo büchner a utilizar. 3. Numerar y pesar c/u de los papeles filtro. Procedimiento A (fluido: Agua) Método de partícula húmeda 1. Llenar la columna con agua hasta un nivel preestablecido. 2. Numerar los tubos de ensaye a utilizar para la recolección de muestras. 3. Preparar una suspensión de partículas agregando 5 gramos de ladrillita en un tubo de ensaye y llenándolo con agua. 4. Agregar la suspensión a la columna y a su vez tomar el tiempo que tarda en caer a través de esta. 5. Tomar muestras de acuerdo a los intervalos de tiempo establecidos (20 seg, 1, 2:20 y 5 min). 6. Filtrar las muestras con ayuda de un sistema de vacío. 7. Meter las muestras ya filtradas en una mufla previamente calentada 20 min a 150 °C 8. Retirar las muestras en un intervalo aproximado de 10 segundos para su secado. 9. Pesar las muestras secas. 10. Obtener y analizar los resultados. Repetir el procedimiento anterior para cada tamaño de partícula (malla 80, 140 y 200). Procedimiento A (fluido: aceite) Método de partícula húmeda 1. Llenar la columna con aceite hasta un nivel preestablecido. 2. Numerar los tubos de ensaye a utilizar para la recolección de muestras.

3. Preparar una suspensión de partículas agregando 5 gramos de ladrillita en un tubo de ensaye y llenándolo con aceite. 4. Agregar la suspensión a la columna y a su vez tomar el tiempo que tarda en caer a través de esta. 5. Tomar muestras de acuerdo a los intervalos de tiempo establecidos (20 seg, 1, 2:20 y 5 min). 6. Filtrar las muestras con ayuda de un sistema de vacío. 7. Meter las muestras ya filtradas en una mufla previamente calentada 20 min a 150 °C 8. Retirar las muestras en un intervalo aproximado de 10 segundos para su secado. 9. Pesar las muestras secas. 10. Obtener y analizar los resultados. Repetir el procedimiento anterior para cada tamaño de partícula (malla 80, 140 y 200). Procedimiento B (fluido: agua) Método de partícula en seco 1. Llenar la columna con agua hasta el nivel preestablecido. 2. Numerar los tubos de ensaye a utilizar para la recolección de muestras. 3. Agregar 5 gramos de ladrillita a la columna y a su vez tomar el tiempo que tarda en caer a través de esta. 4. Tomar muestras de acuerdo a los intervalos de tiempo establecidos (20 seg, 1, 2:20 y 5 min). 5. Filtrar las muestras con ayuda de un sistema de vacío. 6. Meter las muestras ya filtradas en una mufla previamente calentada 20 min a 150 °C 7. Retirar las muestras en un intervalo aproximado de 10 segundos para su secado. 8. Pesar las muestras secas. 9. Obtener y analizar los resultados. Repetir el procedimiento anterior para cada tamaño de partícula (malla 80, 140 y 200). Procedimiento B (fluido: aceite) Método de partícula en seco 1. Llenar la columna con aceite hasta el nivel preestablecido. 2. Numerar los tubos de ensaye a utilizar para la recolección de muestras. 3. Agregar 5 gramos de ladrillita a la columna y a su vez tomar el tiempo que tarda en caer a través de esta. 4. Tomar muestras de acuerdo a los intervalos de tiempo establecidos (20 seg, 1, 2:20 y 5 min). 5. Filtrar las muestras con ayuda de un sistema de vacío. 6. Meter las muestras ya filtradas en una mufla previamente calentada 20 min a 150 °C

7. Retirar las muestras en un intervalo aproximado de 10 segundos para su secado. 8. Pesar las muestras secas. 9. Obtener y analizar los resultados. Repetir el procedimiento anterior para cada tamaño de partícula (malla 80, 140 y 200).

LISTA DE MATERIAL, REACTIVOS Y EQUIPO: METAL - 2 Pinzas Mohr con tornillo - 1 Gradilla EQUIPO: - 1 Bomba de vacío - 1 Densímetro - Mallas 60, 80, 100, 140, 170, 200 - Juego de llaves con charola. - Tamizador VIDRIO - 1 Probeta de 1 L - 2 Probetas de 100 ml - 3 Vidrios de reloj - 1 Matraz Kitasato - 1 Embudo Büchner - 1 Embudo tallo largo - 1 vaso de precipitado 250 ml - 20 tubos de ensaye REACTIVOS - Agua

- Aceite de girasol (123) - Ladrillita

MARCO TEÓRICO LEY DE STOKES: Cuando un cuerpo se mueve en el seno de un fluido viscoso la resistencia que presenta el medio depende de la velocidad relativa y de la forma del cuerpo. El régimen de flujo es laminar (en este tipo de flujo las partículas del fluido se mueven a lo largo de una trayectoria suave en forma de láminas o capas, con una capa resbalando suavemente sobre la capa adyacente, el laminar está gobernado por la ley de la viscosidad de Newton, lo cual relaciona el esfuerzo cortante con la rapidez de deformación angular. En flujo laminarla viscosidad amortigua la tendencia de turbulencia. El flujo laminar no es aceptable en situaciones que involucren combinaciones de baja viscosidad y alta velocidad). Cuando la velocidad relativa es inferior a cierto valor crítico, la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al resbalamiento de unas capas del fluido sobre otras, a partir de la capa limite adherida al cuerpo. Se ha comprobado experimentalmente que la resultante de estas fuerzas es una función de la primera potencia de la velocidad relativa. De acuerdo a la ley de Stokes una partícula esférica se mueve en un medio fluido con velocidad límite constante dad por: (

En donde: : Velocidad limite cm/s : Densidad de las partículas, g/cm3 : Densidad del fluido, g/cm3 : Aceleración de la gravedad, 981 cm/s2 : Radio de la partícula cm

)

: Viscosidad del fluido g/cm-s

PRINCIPIO DE ARQUIMIDES: El empuje es igual al producto de la densidad del fluido sumergido y por la aceleración de la gravedad.

por el volumen del cuerpo

VELOCIDAD DE FLUJO. Tiempo que tarda en caer todo el granulado al fondo de la placa a través de un tubo cilíndrico. FUERZAS QUE ACTUAN. -El peso -El empuje - La fuerza de rozamiento -Fuerza gravitatoria - Fuerza de flotación HOJAS DE SEGURIDAD ACEITE GUA-GP-HS-0008-I Fecha de emisión: 01/01/08 QUIMICAS STOLLER DE CENTROAMERICA, S.A. Peligro para la salud: 1 Peligro de Incendio: 0 Reactividad: 0 Identificación del Producto: Código Interno del Producto: PRO-034 Familia Química: Aceites Orgánicos. Nombre Químico o Sinónimos: Aceite vegetal Emulsionable. Nombre Comercial: Carrier Utilización del Producto: Coadyuvante, Adherente, penetrante y encapsulador de agroquímicos. Composición: Aceite de Soya : 93.00 % Ingredientes Inertes: 7.00% Compuesto No. CAS No. Índice CE No. CE Aceite de Soya. 1. Identificación del Producto Químico y la Empresa Peligro para la salud: 1 Peligro de Incendio: 0 Reactividad: 0 Identificación del Producto: Código Interno del Producto: PRO-034

Familia Química: Aceites Orgánicos. Nombre Químico o Sinónimos: Aceite vegetal Emulsionable. Nombre Comercial: Carrier Utilización del Producto: Coadyuvante, Adherente, penetrante y encapsulador de agroquímicos. Olor y apariencia: Olor ligeramente amargo, amarillo ámbar. Punto Flash: 280ºC Límites de Inflamabilidad: No establecido Medio de Extinción: En caso de incendio, usar Agua, CO2 o polvos secos. Procedimientos especiales para combatir incendio: Bomberos usar botas de hule, y protección en todo el cuerpo, además de máscaras para evitar la inhalación de vapores que pudiesen formarse. Incompatibilidad con materiales: Con agentes oxidantes. Peligro en la descomposición del producto: no ocurre. Peligro de polimerización: No ocurre. A. Límites de exposición: No hay límites establecidos. B. Efectos por sobre exposición: 1. Aguda: Inhalación: Causa leve irritación. Ojos: Posiblemente irritación. Ingestión: puede causar nauseas, vómitos y diarreas. Piel: puede causar irritación, ardor. 3. Características Fisicoquímicas del Producto. 4. Datos de explosión o incendio Punto Flash: 280ºC Límites de Inflamabilidad: No establecido Medio de Extinción: En caso de incendio, usar Agua, CO2 o polvos secos. Procedimientos especiales para combatir incendio: Bomberos usar botas de hule, y protección en todo el cuerpo, además de máscaras para evitar la inhalación de vapores que pudiesen formarse. 5. Reactividad Estabilidad: Estable Incompatibilidad con materiales: Con agentes oxidantes. Peligro en la descomposición del producto: no ocurre. Peligro de polimerización: No ocurre. 6. Peligros para la salud A. Límites de exposición: No hay límites establecidos. B. Efectos por sobre exposición: 1. Aguda: Inhalación: Causa leve irritación. Ojos: Posiblemente irritación. Ingestión: puede causar nauseas, vómitos y diarreas. Piel: puede causar irritación, ardor. AGUA Denominación: Agua.

Uso de la sustancia o preparado: Para usos de laboratorio, análisis, investigación y química fina. Sustancia no peligrosa Composición/Información de los componentes Denominación: Agua Fórmula: H2O M.=18,016 Riesgos especiales: Incombustible. Almacenamiento: Recipientes bien cerrados, temperatura ambiente. Propiedades físicas y química: Aspecto: Líquido transparente e incoloro. Olor: Inodoro. Punto de ebullición: 100°C Punto de fusión: 0°C Densidad (20/4): 1,00 Solubilidad: Soluble en etanol. PH, 5.0 – 6.5

MANUAL DE OPERACIONES: Instrucciones de manejo Densito 30PX El METTLER TOLEDO Densito 30PX es un instrumento de medida portátil destinado a determinar la densidad de líquidos. El aparato opera según el método del cuerpo vibrante. Para el llenado de la celda de medida se utiliza, bien la bomba de muestreo incorporada, o una jeringa. El manejo es fácil: tan solo tiene que sumergir el tubo de muestreo en la muestra, accionar el disparador y leer el resultado final directamente en las unidades de medida que desee usar. MEDIDAS DE SEGURIDAD Medidas para su protección personal - ¡No trabajar en ambiente donde exista riesgo de explosión! La carcasa del aparato no es hermética a los gases y hay peligro de explosión por formación de chispa y/o corrosión por los gases infiltrados. - ¡Mantener siempre el extremo del tubo de muestras encima de un recipiente de desechos! El vaciado de sustancias corrosivas puede producir lesiones. - ¡Dejar la jeringa en la entrada de la muestra una vez inyectada ésta! Se evita así que la muestra se salga de la celda. Medidas para la seguridad funcional - ¡No oprimir nunca la ventana de la celda! Ello puede afectar a las características de vibración de la celda. - ¡No limpiar la celda con NaOH (sosa cáustica) concentrada ni con HF (ácido fluorhídrico)! Ambas sustancias la atacan químicamente. - Utilizar únicamente pilas del tipo especificado. En otro caso no se garantiza un funcionamiento correcto. - ¡No sumergir la carcasa en líquido! El aparato sólo está protegido contra las salpicaduras. - Asegurarse de unas condiciones ambientales • Sin vibraciones fuertes • Sin radiación solar directa • Sin humedad atmosférica elevada • Sin atmósfera de gas corrosivo • Con una temperatura entre – 20 °C y 70 °C • Sin campos eléctricos o magnéticos fuerte Conexión/Desconexión Conexión - Mantener la tecla esc pulsada hasta que el visor se ilumine. El aparato queda listo para operar.

Desconexión - Mantener la tecla esc pulsada hasta que el visor se apague. El aparato queda desactivado. Configuración Configurar el aparato para la medición de control. Acceso al menú - Pulsar las teclas ok/meas. y esc al mismo tiempo. El aparato cambia al menú FUNCTION, aparece Measure Unit en video Inverso. Elegir ajuste - Confirmar Measure Unit con la tecla ok/meas. - Pulsar repetidamente la tecla ↓ hasta que se marque SG (t/t). - Confirmar SG (t/t) con la tecla ok/meas. Medición de control - Pulsar el botón de vaciado (1) totalmente hacia abajo. - Asegurarse de que el tubo de muestras esta dentro del patrón de densidad suministrado o de agua destilada. - Pulsar lentamente el botón de llenado (2) para cargar la celda de medida. - Asegurarse de que no hay burbujas de aire en la celda. - Pulsar la tecla ok/meas. El aparato efectúa la medición automáticamente, el resultado aparece en video Inverso. En la unidad seleccionada SG (t/t), el resultado para agua debe ser 1.000. Si la desviación < 0.0005 el ajuste está bien y el aparato queda listo para medir. Si la desviación > 0.0005 es necesario ajustar el aparato.

Ajuste Conexión ajuste - Mantener la tecla ↓pulsada hasta que aparezca CALIB (wáter) en el visor. El aparato ejecuta el ajuste automáticamente (duración: 1 minuto aprox.). Una vez terminado el ajuste aparece la desviación o diferencia medida con el valor teórico Execute? (no). - Pulsar la tecla ↑ o ↓. Aparece Execute? (yes). - Pulsar la tecla ok/meas. Para la confirmación. Se aceptan los valores ajustados. Limpieza Para el llenado de la celda de medida con líquido de limpieza se puede utilizar la bomba de muestreo incorporada, o una jeringa externa.

- Antes de limpiar la celda, vaciarla por completo. Para ello pulsar el botón de vaciado totalmente hacia abajo. - Limpiar a diario la celda con un líquido de limpieza apropiado. - Si la celda está muy sucia, dejar que actué el líquido de limpieza. - Repetir la operación si fuera necesario. - Si la carcasa estuviera sucia, limpiarla con un paño de limpieza.

Menú Acceder al menú • Pulsar simultáneamente las teclas esc y ok/meas. El aparato cambia al menú.

Usar el menú El menú del Densito 30PX ofrece las funciones siguientes: - Unidad de medida (Measure Unit) - Unidad de temperatura (Temp. Unit) - Modo de medida (Measure Mode) - Modo de ajuste (Calib. Mode) Elegir funciones - Pulsar repetidamente las teclas ↓ y ↑ hasta que la función deseada quede marcada. - Pulsar la tecla ok/meas. Para activar la función marcada. El aparato cambia al submenú correspondiente, o activa la función deseada. Entrada numérica - Seleccionar los decimales con las teclas → y ←. - Cambiar el valor con las teclas ↓ y ↑. - Pulsar la tecla ok/meas. Para confirmar el valor. - Salir del menú. - Pulsar la tecla esc.

Unidad de medida Se pueden elegir las unidades siguientes:

Densidad Unidades de densidad posibles: g/cm3 Ib/gal (US) 1 g/cm 3 = 8.3454 Ib/gal Ib/gal (IP) 1 g/cm 3 = 10.0224 lb/gal Unidad de temperatura Indicación en °C o °F, seleccionable. Modo medida Configuración de la identificación de las muestras, del modo de estabilidad y del método de memorización de datos. Sample Name Identificación de las muestras. Para la identificación de las muestras se puede usar una letra (a…z, ó en blanco). Stability Control de estabilidad. Si es estable, el resultado se acepta automáticamente. Aceptar el resultado pulsando la tecla ok/meas. Modo Ajuste Off Ajustar (calibrar) la celda de medida con el patrón de densidad suministrado o con agua destilada. On Ajustar la celda con cualquier patrón de densidad. Se necesitan las entradas siguientes: Densidad del patrón de densidad (g/cm3) a la temperatura de referencia Temp Temperatura de referencia α x 1000 Coeficiente de compensación de temperatura del patrón de densidad • 1000 Precauciones para hacer mediciones correctas - Antes de iniciar las mediciones, comprobar la exactitud del aparato con el patrón de densidad suministrado o con agua destilada. - Antes de cada medición asegurarse de que la celda de medida está limpia. Una limpieza insuficiente da lugar a residuos en la celda y, por tanto, a resultados erróneos. - Comprobar la compatibilidad de la muestra con los materiales del aparato. -Tubo de muestras: PTFE (politetrafluoroetileno) - Celda de medida: Vidrio de borosilicato - Porta celda: PPS (sulfuro de polifenileno) - Bomba de muestreo: PP (polipropileno) - Asegurarse de que las muestras a medir • son lo bastante fluidas para permitir su aspiración o inyección; • son solubles en un disolvente adecuado para la limpieza de la celda;

• son homogéneas (no suspensiones ni emulsiones, y sin burbujas); • han alcanzado la temperatura ambiente en la celda de medida. Si las muestras están 20 °C por debajo de la temperatura ambiente: - Calentar la muestra antes de la aspiración. Observación La indicación de unidades parpadea cuando la diferencia entre temperatura de la muestra y temperatura ambiente es mayor que ± 5 °C. En el caso de muestras de viscosidad alta (> 2000 mPa•s): - Utilizar jeringa externa para llenar la celda. Llenar celda con bomba de muestreo incorporada - Asegurarse de que el tubo de muestras está dentro de la muestra. - Pulsar lentamente el botón de llenado (2) para cargar la celda de medida. - Asegurarse de que no hay burbujas de aire en la celda. Efectuar la medición El procedimiento depende de los ajustes en el menú: Símbolo en el visor: Medir con Control automático de estabilidad - Pulsar la tecla ok/meas. Para iniciar la medición. Durante la medición parpadea el símbolo . El resultado aparece en vídeo Inverso. El símbolo no aparece: Medir con Control manual de estabilidad El aparato mide de forma continua. - Esperar a que el valor visualizado sea estable. - Si hay que memorizar el resultado: Pulsar la tecla ok/meas. El resultado aparece en vídeo inverso. Vaciado de la celda - Mantener el tubo de muestras encima de un recipiente de desechos. - Apretar el botón de vaciado (1) lentamente hacia abajo y hacerlo retroceder de nuevo con el botón de llenado (2)

Características técnicas Principio de medida: Medición de la densidad con el método del cuerpo vibrante Toma de muestra: Mediante bomba de muestreo incorporada o con jeringa externa Intervalo de medición (densidad): 0.0000…2.0000 g/cm3 Exactitud: ± 0.001 g/cm3 Resolución: 0.0001 g/cm3 Temperatura de trabajo: 5…35 °C Temp. de almacenamiento: – 20…70 °C Exactitud de la temperatura: ±0.2 °C

Visor: LCD retro iluminado Carcasa: PBT (poliéster) Celda de medida: Vidrio de borosilicato Peso: 360 g aprox. Tiempo de medida por muestra: 1…10 minutos Memoria de datos: 1100 resultados Interface: Infrarrojos para impresora ó PC Operación: con pilas 2 x 1.5 V pilas (LR03); tipo AAA Capacidad de las pilas: Con la retroiluminación apagada, aprox. 90 horas

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS -Pesos de la ladrillita:   

Charola: 127g Malla 140: 74g Malla 80: 117.2891 g

TABLA 1: Agua SECO Tiempo 20 seg 1 min 2:20 min 5 min

SECO Tiempo 20 seg 1 min 2:20 min 5 min

SECO Tiempo 20 seg 1 min 2:20 min 5 min

Altura (cm) 107.6 103.2 100 96.6

MALLA 80 HÚMEDO Tiempo 20 seg 1min 2:20 min 5 min

Altura (cm) 107 104 100.5 96.8

Altura (cm) 107.5 105 99.8 96

MALLA 140 HÚMEDO Tiempo 20 seg 1 min 2:20 min 5 min

Altura (cm) 107.5 103.7 99.8 96.4

Altura (cm) 107.4 104.2 100.1 95

CHAROLA HÚMEDO Tiempo 20 seg 1 min 2:20 min 5 min

Altura (cm) 107.5 103.9 101.1 97.4

Tabla 2: Aceite MALLA 80 (ACEITE) SECO

HÚMEDO

Tiempo

Altura (cm)

Tiempo

Altura (cm)

40seg

21

40seg

21

2min

120

2min

18.5

4.40min

16.1

4.40min

16.3

17.20min

14

11.20min

14.2

MALLA 140 (ACEITE) SECO

HÚMEDO

Tiempo (s)

Altura (cm)

Tiempo (s)

Altura (cm)

40seg

21

40seg

21

2min

18.3

2min

18.5

4.40min

16.2

4.40 min

15.8

11.20min

13.8

11.20min

13.3

CHAROLA (ACEITE) SECO

HÚMEDO

Tiempo (s)

Altura (cm)

Tiempo (s)

Altura (cm)

40seg

20.2min

40seg

20.9min

2min

17.7min

2min

18.4min

4.40min

15.4min

4.40 min

15.8min

11.20min

12.7min

11.20min

13.2min

Se debe hacer notar que la altura de la columna es una variable que afecta directamente en los resultados reportados de la práctica en especial la del aceite que fue cambiada por una más corta ya que se obtuvo mayor cantidad de partículas.

Pesos de las muestras secas (malla

Peso de los

Peso de la

Velocidad

80) AGUA

filtros

ladrillita

máxima

FILTRO

(g)

(g)

(g)

cm/s

1

0.314

0.3297

-0.0157

1.56721393

2

4.959

0.3298

4.6292

1.56721393

3

0.4378

0.3203

0.1175

1.56721393

4

0.3259

0.3148

0.0111

1.56721393

5

0.2934

0.329

-0.0356

1.56721393

Pesos de las muestras húmedas (malla

Peso de los

Peso de la

Velocidad

80) AGUA

filtros

ladrillita

máxima

FILTRO

(g)

Peso (g)

(g)

cm/s

6

0.4407

0.3291

0.1116

1.56721393

7

5.0574

0.3341

4.7233

1.56721393

8

0.3356

0.3337

0.0019

1.56721393

9

0.3345

0.3315

0.003

1.56721393

Peso de las muestras seca (malla

Peso de los

Peso de la

Velocidad

140) AGUA

filtros

ladrillita

máxima

FILTRO

(g)

Peso (g)

(g)

cm/s

10

0.3475

0.3419

0.0056

0.649030468

11

1.7592

0.318

1.4412

0.649030468

12

3.4601

0.3327

3.1274

0.649030468

13

0.4144

0.3158

0.0986

0.649030468

PESO MUESTRA HÚMEDA

Peso de los

Peso de la

Velocidad

(MALLA 140) AGUA

filtros

ladrillita

máxima

No. Muestra

Peso (g)

Peso (g)

(g)

cm/s

14

0.3234

0.3307

-0073

0.649030468

15

1.5829

0.3316

1.2513

0.649030468

16

4.0121

0.3384

3.6238

0.649030468

17

0.4514

0.334

0.1174

0.649030468

CHAROLA SECA (AGUA)

Peso de los

Peso de la

Velocidad

filtros

ladrillita

máxima

No. Muestra

Peso (g)

Peso (g)

(g)

cm/s

18

2.007

0.3408

1.6662

0.419948259

19

0.4809

0.3352

0.1457

0.419948259

20

0.8038

0.3487

0.4551

0.419948259

21

1.1533

0.3397

0.8136

0.419948259

Peso de los

Peso de la

Velocidad

filtros

ladrillita

máxima

CHAROLA HÚMEDA (AGUA)

No. Muestra

Peso (g)

Peso (g)

(g)

cm/s

22

0.3306

0.3468

-0.0162

0.419948259

23

0.3164

0.3381

-0.0217

0.419948259

24

0.4544

0.3436

0.1108

0.419948259

25

1.5222

0.3514

1.2437

0.419948259

De acuerdo a los resultados obtenidos, se puede interpretar que al aumentar el diámetro de partícula la velocidad de deposición aumenta. Comparando la malla 80, 140 y charola, las velocidades decrecieron respectivamente.

La distribución de partículas en un mismo número de malla la velocidad de deposición es constante durante el tiempo. Al ser estas depositadas en seco tardan más en caer esto se debe a que al pasar las partículas sólidas tienen que vencer fuerzas de rozamiento que opone el fluido antes de caer al fondo de la columna.

LADRILLITA SECA

Peso de

Peso de la

Velocidad

(MALLA 80) (ACEITE)

los filtros

ladrillita

máxima

Peso (g)

(g)

cm/s

No. Muestra

Peso (g)

26

5.5657

0.3836

5.1821

0.052298958

27

1.5589

0.3874

1.7115

0.052298958

28

1.1124

0.3802

0.7322

0.052298958

29

1.1293

0.3915

0.7378

0.052298958

LADRILLITA HÚMEDA

Peso de

Peso de la

Velocidad

(MALLA 80) (ACEITE)

los filtros

ladrillita

máxima

Peso (g)

(g)

cm/s

No. Muestra

Peso (g)

30

5.836

0.389

5.447

0.052298958

31

1.3232

0.3789

0.9443

0.052298958

32

1.0526

0.3829

0.6697

0.052298958

33

0.9122

0.3875

0.5247

0.052298958

LADRILLITA SECA

Peso de

Peso de la

Velocidad

(MALLA 140) (ACEITE)

los filtros

ladrillita

máxima

Peso (g)

(g)

cm/s

No. Muestra

Peso (g)

34

5.3974

0.3898

5.0076

0.021658573

35

1.5228

0.4023

1.1205

0.021658573

36

0.8013

0.2138

0.5875

0.021658573

37

0.5543

0.2182

0.3361

0.021658573

LADRILLITA HÚMEDA

Peso de

Peso de la

Velocidad

(MALLA 140) (ACEITE)

los filtros

ladrillita

máxima

Peso (g)

(g)

cm/s

No. Muestra

Peso (g)

38

2.8145

0.2146

2.5999

0.021658573

39

1.8277

0.2117

1.616

0.021658573

40

1.4399

0.2196

1.2203

0.021658573

41

0.8075

0.2121

0.5954

0.021658573

LADRILLITA SECA

Peso de

Peso de la

Velocidad

(CHAROLA) (ACEITE)

los filtros

ladrillita

máxima

Peso (g)

(g)

m/s

No. Muestra

Peso (g)

42

0.5087

0.2159

0.2928

0.014013949

43

0.7257

0.2287

0.497

0.014013949

44

0.48077

0.2193

0.26147

0.014013949

45

0.725

0.2113

0.5137

0.014013949

46

0.6933

0.218

0.4753

0.014013949

LADRILLITA HÚMEDA

Peso de

Peso de la

(CHAROLA) (ACEITE)

los filtros

ladrillita

Peso (g)

(g)

No. Muestra

Peso

Velocidad máxima

m/s

(g) 47

1.0148

0.3589

0.6559

0.014013949

48

0.9054

0.216

0.6894

0.014013949

49

1.9692

0.2168

1.7524

0.014013949

50

0.9987

0.3541

0.6446

0.014013949

Para este sistema la altura de la columna fue menor, debido a la alta viscosidad y densidad del aceite en comparación con el agua. Al ser el aceite un fluido más viscoso, las fuerzas que tenían que vencer las partículas sólidas eran mayores, por lo tanto la velocidad de deposición de estas fue mayor en comparación con el sistema realizado en agua, y es lo que se puede observar en las tablas anteriores. En los resultados obtenidos en la práctica, se observa que hay pesos negativos, esto se debe a que en las primeras muestras que se obtenían (40 s) en el sistema con aceite había muy pocas partículas depositadas en el fondo, y al realizar el proceso de calcinación para obtener el peso de la ladrillita depositada, el papel filtro redujo su peso con el que originalmente tenía; por lo tanto al restar la diferencia de pesos entre el filtro y el papel filtro con ladrillita se obtenían estos valores.

CONCLUSIONES: Para concluir esta práctica se observó que la fuerza que actúa sobre las partículas es la resistencia que ejerce el fluido al ser atravesado, al igual que en ella también actúa una diferencia de densidades, la cual se vio reflejada en los resultados ya que al estar húmeda se obtuvo mayor cantidad de partículas en las muestras analizadas a diferencia de las secas que presentaba menor cantidad; esto afecto directamente la velocidad con la que se desplazaban las partículas dentro de la columna y el tiempo que tardo en desplazarse dentro del fluido.

BIBLIOGRAFÍA:



Perry, R.,Manual del ingeniero Químico, Sexta edición, Don W-green Mc Graw-Hill



Warren L. Mc Cabe; Operaciones Unitarias en ingeniería química, Mc graw-Hill



Geankopolis, J.; Transport Processes and Separation Process Principies, Prentice Hall, 4ta Edición, 2003 USA.

CIBERBIBLIOGRAFÏA: 

Fórmula de Stokes, recuperado el 11 de febrero del 2011 de www.sc.ehu.es