U05 Heuristica en Ingeniería Química 2023

Gestión de Procesos

•

SIN SIGLA

Abril V

16/9/2023

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Gestión de Procesos

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HEURÍSTICA
EN INGENIERÍA QUÍMICA

Asignatura
Integración IV
Departamento de Ingeniería Química

Integrantes:
Ing. Sergio Flores (Prof. Titular)
Ing. Marcela Ciravegna (JTP)
Ing. Carlos Siccatto (JTP)

2023

Integración IV UTN Mza

Heurística en Ingeniería Química
Extractado de:
Heuristics in Chemical Engineering
Edited for On-Line Use by G. J. Suppes, February, 2002 Material from Chemical Process
Equipment Selection and Design by Stanley M. Walas. Published by Butterworth-
Heinemann, Boston, 1990
Traducción: Ing. Sergio Flores

Indice
COMPRESORES Y BOMBAS DE VACÍO ..................................................................................................................................................... 3
TRANSPORTE PARA PARTÍCULAS SÓLIDAS ........................................................................................................................................ 5
TORRES DE ENFRIAMIENTO ....................................................................................................................................................................... 7
CRISTALIZACIÓN DE SOLUCIONES .......................................................................................................................................................... 8
DESINTEGRACIÓN ............................................................................................................................................................................................ 9
DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES – Parte 1 .......................................................................................................................... 11
DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES – Parte 2 .......................................................................................................................... 13
DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES – Parte 3 .......................................................................................................................... 14
MOTORES Y EQUIPOS DE RECUPERACIÓN DE ENERGÍA............................................................................................................ 14
SECADO DE SÓLIDOS ................................................................................................................................................................................... 15
EVAPORADORES ............................................................................................................................................................................................ 15
EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO............................................................................................................................................................ 16
FILTRACIÓN ..................................................................................................................................................................................................... 17
FLUIDIZACIÓN DE PARTÍCULAS CON GASES.................................................................................................................................... 17
INTERCAMBIADORES DE CALOR ........................................................................................................................................................... 18
AISLACIÓN ........................................................................................................................................................................................................ 19
MEZCLADO Y AGITACIÓN .......................................................................................................................................................................... 19
AUMENTO DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS .......................................................................................................................................... 20
PIPING ................................................................................................................................................................................................................. 21
BOMBAS ............................................................................................................................................................................................................. 21
REACTORES ...................................................................................................................................................................................................... 21
REFRIGERACIÓN ............................................................................................................................................................................................ 22
SEPARACIÓN DE PARTÍCULAS POR TAMAÑO ................................................................................................................................. 22
UTILIDADES: ESPECIFICACIONES COMUNES ................................................................................................................................... 23
RECIPIENTES ................................................................................................................................................................................................... 23
RECIPIENTES (PRESIÓN) ........................................................................................................................................................................... 25
RECIPIENTES (TANQUES DE ALMACENAMIENTO) ...................................................................................................................... 25

Integración IV UTN Mza

COMPRESORES Y BOMBAS DE VACÍO
1. Los ventiladores se utilizan para aumentar la presión alrededor del 3% (30 cm de columna
de Agua), los soplantes sirven para aumentar menos de 2.75 barg, y los compresores para
presiones más altas, aunque el rango del soplador comúnmente está incluido en el rango de
compresor.

Veintilador

Sopplante

Compresor
2. Para bombas de vacío se utiliza lo siguiente: las de tipo de pistón reciprocante sirven para
disminuir la presión a 1 Torr; las de pistón rotatorio hasta 0.001 Torr, las rotativas de dos
lóbulos a 0,0001 Torr.
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Boba de vacío de anillo líquido
3. Los eyectores de chorro de vapor, de una etapa bajan la presión a 100 Torr, en tres etapas
hasta 1 Torr, y de cinco etapas a 0,05 Torr. Un eyector de tres etapas necesita 100 kg de
vapor / kg de aire para mantener una presión de 1 Torr.

4. La cantidad de aire que debe ser evacuado del equipo dependen de la presión absoluta y el
volumen de los equipos, en ft3, de acuerdo con la expresión w = kV2/3 [lb/hr], con k = 0,2
cuando P es mayor a 90 Torr, 0,08 entre 3 y 20 Torr, y 0,025 a menos de 1 Torr.
5. La potencia adiabática teórica (THP) = [(SCFM) T1 / 8130A] [(P2/P1)a - 1], donde Tl es la
temperatura de entrada en ° F + 460 y a=(k-1)/k, donde k = Cp/Cv. SCFM Standard Cubic
Feet per minute.
6. La temperatura de salida T2=T1 (P2/P1) a.
7. Para comprimir el aire de 100 F, k = 1,4, con una relación de compresión = 3, la potencia
teórica requerida = 62 HP / millones de pies cúbicos / día y la temperatura de salida es de
306 ° F.
8. La temperatura de salida debe superar los 350-400°F; para gases diatómicas (Cp/Cv=1.4)
esto corresponde a una relación de compresión de aproximadamente 4.
9. La relación de compresión debe ser aproximadamente la misma para cada etapa de una
unidad multietapa, relación = (Pn/P1)1/n, siendo n el número de etapas.
10. La eficiencia de los compresores alternativos es del 65% con una en relación de compresión
de 1.5, 75% a 2.0, y 80-85% en 3-6.
11. Las eficiencias de grandescompresores centrífugos, con 6000-100,000 ACFM (Actual Cubic
Feet per Minute) en la succión son de 76-78%.
12. Los compresores rotativos tienen una eficiencia del 70%, con excepción de tipo película
líquida que tienen 50%.
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TRANSPORTE PARA PARTÍCULAS SÓLIDAS
1. Transportadores de tornillo son adecuados para el transporte tanto de productos pegajosos como
de sólidos abrasivos con inclinaciones de hasta 20 ° o menos. Se limitan a distancias de 150 pies o
menos, debido a la fuerza de torsión del eje. Un transportador de 12 pulgadas de diámetro puede
manejar 1000-3000 ft3 / hr, a velocidades que van de 40 a 60 rpm.

2. Los transportadores de cinta son de alta capacidad y larga distancia (una milla o más, pero sólo
varios cientos de metros en una planta), con pendientes de hasta 30 ° máximo. Una cinta de 24
pulg de ancho puede llevar hasta 3000 pies cúbicos / hora a una velocidad de 100 pies / min, pero
con una velocidad de hasta 600 pies / min pueden ser adecuados para algunos materiales. El
consumo de energía es relativamente bajo.

3. Los elevadores de cangilones son adecuados para el transporte vertical de materiales pegajosos y
abrasivos. Con cubos de 20 x 20 pulg. su capacidad puede llegar a los 1.000 pies cúbicos / hora a
una velocidad de 100 pies / min, pero se utilizan con una velocidad de 300 pies / min.

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4. Los transportadores de tipo Drag (Redler) son adecuados para distancias cortas en cualquier
dirección y están completamente cerrados. Las unidades varían en tamaño desde 3 pulg. Cuadrada
a 19 pulg. Cuadrada y pueden viajar desde 30 ft / min (cenizas volantes) a 250 ft / min (granos).
Los requisitos de energía son altos.

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5. Los transportadores neumáticos son de alta capacidad, corta distancia (400 pies), y de transporte
simultáneo desde varias fuentes a varios destinos. Desde cualquier vacío o desde una baja presión
(6-12 psig), se emplean con un rango de velocidades de aire 35 a 120 pies / s en función de la
demanda de aire de material y la presión requerida, que puede ser de 1 a 7 pies cúbicos / cuft de
sólido transferido.

TORRES DE ENFRIAMIENTO
1. El agua en contacto con el aire bajo condiciones adiabáticas, finalmente, se enfría a la
temperatura de bulbo húmedo.
2. En las unidades comerciales, es factible alcanzar el 90% de saturación del aire.
3. El tamaño relativo de la torre de enfriamiento es sensible a la diferencia entre la temperatura
de bulbo húmedo y la de salida:
Delta T (F) 5 15 25
Volumen relativo 2,4 1,0 0,55

4. El relleno de la torre es de una estructura muy abierta con el fin de minimizar la caída de
presión, que en la práctica estándar es de un máximo de 2 pulg de columna de agua.
5. La velocidad de circulación del agua es de 1-4 gpm/pie2 y el caudal de aire es de 1300-1800
lb/(h)(pie2) o 300-400 ft / min.
6. Las torres de tiro natural asistidas con chimeneas son de formas hiperboloide porque les da
mayor resistencia para un espesor dado; una torre de 250 metros de altura tiene muros de
hormigón en 5-6 pulgadas de espesor. La sección transversal ampliada en la parte superior
ayuda a la dispersión de del aire húmedo que sale a la atmósfera.

7. Las torres de contracorriente con tiro inducido son las más comunes en las industrias de
procesos. Son capaces de enfriar el agua hasta a 2 F del bulbo húmedo.

8. Las pérdidas por evaporación son de un 1% de la circulación por cada 100 F de rango de
enfriamiento. Las pérdidas por efecto del viento o por pérdidas de la torre de tiro mecánico
son de 0,1-0,3%. Las purgas de 2,5 a 3,0% de la circulación son necesarias para evitar la
acumulación excesiva de sal.
CRISTALIZACIÓN DE SOLUCIONES

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1. La recuperación completa de los sólidos disueltos se puede obtener por evaporación, pero en
la composición eutéctica sólo por enfriamiento.
2. La recuperación por cristalización en estado fundido también está limitada por la composición
eutéctica.
3. Las tasas de crecimiento y el tamaño final de los cristales se controlan en todo momento al
limitar el alcance de la sobresaturación.
4. La relación S = C/Csat (concentración inicial a concentración de saturación) se mantiene cerca
del rango de 1.2 a 1.5.
5. En la cristalización por enfriamiento, la temperatura de la solución se mantiene a más de 1 a
2 ° F por debajo de la temperatura de saturación en la concentración predominante.
6. Las tasas de crecimiento de cristales en condiciones satisfactorias están en el rango de 0.1- 0,8
mm/h. Las tasas de crecimiento son aproximadamente las mismas en todas las direcciones.
7. Las tasas de crecimiento se ven influidas en gran medida por la presencia de impurezas y de
ciertos aditivos específicos que varían de un caso a otro.
DESINTEGRACIÓN

1. Para porcentajes de material mayores que el 50% del tamaño máximo se alcanza con molino
de rodillos, el 15% por medio del molino de bolas, y el 5% con molinos de bolas en circuito
cerrado.

Molino de rodillos de doble paso

Molino a bolas
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Molino a bolas con circuito cerrado
2. La molienda de circuito cerrado emplea la clasificación externa de tamaño y el retorno de
partículas de gran tamaño para rectificado. Se aplican las reglas de transporte neumático al
diseño de los clasificadores de aire. El más común es el que cuenta con molinos de bolas y de
rodillos.
3. Las trituradoras de mandíbula toman trozos desde varios metros de diámetro y hasta 4 pulg.
La velocidad de golpes es de 100-300/min. La alimentación se somete a 8-10 golpes antes
de que sea lo suficientemente pequeño como para escapar. Las trituradoras giratorias son
adecuadas para roturar alimentos.

Trituradora de mandíbulas
Trituradora giratoria
4. Las trituradoras de rodillos tienen superficie lisa o con dientes. Un rodillo dentado de 24
pulg puede aceptar bultos de hasta 14 pulg. de diámetro. Las relaciones de reducción de
rodillos lisos puede ser de hasta 4. La velocidad de funcionamiento se encuentra entre 50 y
900 rpm. La capacidad es de aproximadamente el 25% del máximo correspondiente a una
cinta continua de material que pasa a través de los rodillos.
5. Molinos de martillos golpean el material hasta que sea lo suficientemente pequeño para
pasar a través de la pantalla de la parte inferior de la carcasa. Son factibles reducciones de
40. Las grandes unidades operan a 900 rpm, las más pequeñas hasta 16.000 rpm. Para
materiales fibrosos la pantalla está provista de bordesde corte.
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6. Los molinos de barras son capaces de tomar la alimentación del tamaño de 50 mm y
reducirla a 300 de malla, pero normalmente la gama de productos es 8-65 de malla. Los
bastones son de 25-150 mm de diámetro. La relación entre la longitud de la varilla al
diámetro del molino es de aproximadamente 1,5. Alrededor del 45% del volumen del molino
está ocupado por varillas. La rotación es de un 50-65% del valor crítico.

7. Los molinos de bolas son más adecuados que los molinos de barras para la molienda fina. La
carga es de pesos iguales de bolas de 1.5, 2, y 3 pulg. para la molienda más fina. El volumen
ocupado por las bolas es de 50% del volumen del molino. La velocidad de rotación es del 70-
80% del valor crítico. Los molinos de bolas tienen una relación de longitud a diámetro que
se encuentra en el intervalo de 1-1,5. Los molinos de tubo tienen una proporción de 4-5 y
son capaces de lograr una molienda muy fina. Los molinos de guijarros tienen elementos de
molienda de cerámica, y son utilizados cuando debe evitarse la contaminación con metal.
8. Se emplean molinos de rodillos cilíndricos o cónicos que ruedan a lo largo de superficies
planas y que aplastan las partículas. Se logran productos de 20-200 mallas.
DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES – Parte 1
1. La destilación por lo general es el método más
económico para la de separación de líquidos, siendo
superior a la extracción, la adsorción, la cristalización, u
otros. Las excepciones a esta regla son: la separación
flash cuando resulta suficiente y la estabilización
(decantación o coalescencia) cuando la mezcla tiene
inmiscibilidad LL sin adición de disolvente de extracción.
2. Para las mezclas ideales, la volatilidad relativa es la
relación de presiones de vapor α12 = P2 / P1.
3. La torre se determina con mayor frecuencia por la
temperatura del medio de condensación disponible, de
100-120 ºF si fuese agua de refrigeración; o por la
temperatura máxima permisible del calderín, para vapor
de 150 psig, es decir 366 ºF.
4. La secuenciación de columnas para la separación de
mezclas multicomponentes es la siguiente:

a) realizar la separación más fácil primero, es decir, la menos exigente respecto a bandejas
y reflujo, y dejar el más difícil para la última posición;
b) cuando ni la volatilidad relativa ni la concentración de la alimentación varían
ampliamente, eliminar los componentes uno por uno como productos de cabeza;
c) cuando los componentes ordenados adyacentes en la alimentación varían ampliamente
en volatilidad relativa, la secuencia de las divisiones es en el orden decreciente de
volatilidad;
d) cuando las concentraciones en la alimentación varían ampliamente, pero las
volatilidades relativas no, eliminar los componentes en el orden decreciente de
concentración como se encuentran en la alimentación.

5. La relación económicamente óptima de reflujo es de aproximadamente 1,2 veces la relación
mínima de reflujo Rm.
6. El número económicamente óptimo de bandejas está cerca de dos veces el valor mínimo
Nm.
7. El número mínimo de bandejas se encuentra con la ecuación Fenske-Underwood

𝑁𝑚 =
𝑙𝑜𝑔 [
(
𝑥
1 − 𝑥)𝑂𝑉𝐻𝐷
(
𝑥
1 − 𝑥)𝐵𝑇𝑀𝑆
]
𝑙𝑜𝑔 ∝

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8. El reflujo mínimo para mezclas binarias o psuedobinarias está dada por la ecuación
siguiente cuando la separación es esencialmente completa (XD ≈ 1) y D/F es la relación de
productos respecto a la alimentación:
𝑅𝑚
𝐹
=
1
∝ −1

cuando la alimentación ingresa en el punto de burbuja.
(𝑅𝑚 + 1)𝐷
𝐹
=
∝
∝ −1

cuando la alimentación ingresa en el punto de rocío.
DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES – Parte 2
1. Es aconsejable un factor de seguridad de 10% respecto del número calculado de bandejas.
2. Las bombas de reflujo se sobredimensionan al menos un 25% del tamaño calculado.
3. Por razones de accesibilidad, las separaciones entre bandejas se realizan en 20-24 pulg.
4. La eficiencia pico de las bandejas se determina por el factor de vapor Fs = u (ρv)0,5 en el
intervalo 1,0-1,2 (pies/seg) (libras/pies cúbicos)0.5. Esta gama de Fs establece el diámetro de
la torre. A grandes rasgos, las velocidades lineales se encuentran en 2 pies/seg a presiones
moderadas y 6 pies/seg en el vacío.
5. El valor óptimo del factor de absorción de Kremser-Brown A=K(V/L) se mantiene en el
intervalo 1,25 a 2,0.
6. La caída de presión por bandeja es del orden de 3 pulg. de agua o de 0,1 psi.
7. La eficiencia por bandeja para la destilación de hidrocarburos ligeros y soluciones acuosas se
encuentra entre 60 y 90%; para la absorción de gas y despojo, el 10-20%.
8. Los platos perforados tienen agujeros de 0.25-0.50 pulg de diámetro, siendo un 10% de la
sección transversal activa.
9. Las bandejas de válvulas tienen orificios de 1,5 pulg. de diámetro, cada una provista de una
tapa elevable, contando con 12 a 14 válvulas por pie2 de sección activa. Los platos de válvula
por lo general son más baratos que los platos perforados.
10. Las bandejas de calotas de burbujeo se utilizan sólo cuando el nivel de líquido debe
mantenerse con una baja relación de cobertura; pueden ser diseñados para una menor caída
de presión que los platos perforados o los de válvula.
11. La altura de los vertederos es de 2 pulg., su longitud es de aproximadamente el 75% del
diámetro de la bandeja, la tasa máxima de líquido es de aproximadamente 8 gpm/pulg. del
vertedero; los arreglos multipaso se utilizan cuando se tienen altas tasas de líquidos.
12. Los rellenos de carácter aleatorio y estructurado se adaptan especialmente a las torres con
diámetro menores a 3 pies y donde se desea una baja caída de presión. Con la distribución
inicial adecuada y con redistribución periódica, las eficiencias volumétricas se pueden hacer
mayores que las de las torres de la bandeja. Los internos para reeleno se utilizan para lograr
un mayor rendimiento o separación en torres existentes.

DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES – Parte 3

1. Para caudales de gas de 500 pies cúbicos por minuto, se usa relleno de 1 pulg; para 2,000 pies
cúbicos por minuto o más, se utiliza 2 pulgadas.
2. La relación de diámetros de la torre y respecto del relleno debe ser de al menos 15.
3. Debido a la deformabilidad, el releno plástico se limita a una altura de 10-15 pies sin apoyo,
y el de metal a 20-25 pies.
4. Se necesita un redistribuidor de líquido cada 5-10 diámetros de torre en el caso que se
tengan anillos Pall, pero por lo menos uno cada 20 pies. El número de corrientes líquidas
deben ser 3-5/pie2 para torres de más de 3 pies de diámetro (algunos expertos dicen 9-
12/pie2), y más numerosos en las torres más pequeñas.
5. La altura equivalente a un plato teórico (HETP) para el contacto vapor-líquido es 1.3 a 1.8
mpara Anillos Pall 1 pulg, y de 2.5-3.0 pies para Anillos Pall de 2 pulg.
6. Las torres empacadas deben operar cerca de 70% de la tasa de inundación que se obtiene
por la correlación de Sherwood, Lobo, et al.
7. Los tanques de reflujo generalmente son horizontales, con una retención de líquido de 5 min
a mitad de llenado. Una bota para una segunda fase líquida, tal como agua en sistemas de
hidrocarburos, está dimensionado para una velocidad lineal de esa fase de 0,5 pies/seg,
siendo el diámetro mínimo de 16 pulg.
8. Para torres de unos 3 pies de diámetro, debe añadirse 4 pies en la parte superior de la salida
de vapor y 6 pies en la parte inferior de nivel de líquidos y el retorno del rehervidor.
9. Limitar la altura de la torre a unos 175 pies máximo debido a consideraciones de carga de
viento y de fundaciones. Un criterio adicional es que L/D sea menor que 30.

MOTORES Y EQUIPOS DE RECUPERACIÓN DE ENERGÍA
1. La eficiencia es mayor para las máquinas más grandes. Para motores son del 85-95%; para
turbinas de vapor 42-78%; para motores de gas y turbinas 28-38%.
2. Para menos de 100 HP, se utilizan casi exclusivamente motores eléctricos. Se cuentan con
motores de hasta 20.000 HP.
3. Los motores de inducción son los más populares. Se disponen de motores sincrónicos para
velocidades tan bajas como 150 rpm y por lo tanto son adecuados, por ejemplo, para
compresores de pistón de baja velocidad, pero no se cuenta con motores de potencia menor
a 50 HP. Se dispone de una variedad de modelos, desde resistentes a la intemperie hasta a
prueba de explosiones.
4. Las turbinas de vapor son competitivos por encima de 100 HP. Poseen velocidad
controlable. Con frecuencia se utilizan como auxiliares en caso de falla de energía.
5. Los motores de combustión y las turbinas se limitan a lugares remotos y móviles.
6. Los expansores de gas para la recuperación de energía pueden estar justificadas para
capacidades de varios cientos de HP; de lo contrario cualquier reducción de presión
necesaria en el proceso se efectúa con válvulas de estrangulamiento.

SECADO DE SÓLIDOS
1. Los tiempos de secado oscilan desde unos pocos segundos en secadores de pulverización a
1 hr o menos en secadores rotatorios y hasta varias horas o incluso varios días en hornos
túnel o secadores de cinta.
2. Los secadores continuos de bandeja y cinta para material granular de tamaño natural, o
granulado a 3-15 mm tienen tiempos de secado en el rango de 10 a 200 min.
3. Los secadores cilíndricos rotatorios operan con velocidades de aire superficiales de 5-10
pies/seg, a veces hasta 35 m/s cuando el material es grueso. Los tiempos de residencia son
de 5-90 min. La retención de de sólidos es del 7-8%.
4. Para fines de diseño se toma una sección transversal libre de 85%. Para el flujo en
contracorriente, el gas de salida tiene de 10 a 20 °C por encima de la temperatura del sólido;
en flujo paralelo, la temperatura de la salida del sólido es de 100 °C. Se utilizan velocidades
de rotación de aproximadamente 4 rpm, pero el producto entre las rpm y el diámetro en
pies típicamente se mantiene entre 15 y 25.
5. El secador de tambor para pastas y lodos opera con tiempos de contacto de 3-12 segundos,
para producir copos de 1-3 mm de espesor, con tasas de evaporación de 15-30 kg/m2hr. Los
diámetros varían entre 1.5 a 5.0 pies; la velocidad de rotación es de 2-10 rpm. En unidades
comerciales la mayor capacidad de evaporación es del orden de 3.000 libras/hr.
6. El secador de transporte neumático normalmente maneja partículas de 1-3 mm de diámetro,
pero hasta 10 mm cuando la humedad se encuentra sobre todo en la superficie. Las
velocidades del aire son 10-30 m/seg. Los tiempos de residencia de una sola pasada son 0,5-
3,0 seg pero con reciclaje normal el tiempo de residencia medio es llevado hasta 60 seg. Las
unidades en uso van desde 0,2 m de diámetro por 1 m de alto y 0,3 m de diámetro por 38 m
de largo. La necesidad de aire es de varios SCFM por cada lb de producto seco/hr. (SCFM
Standard Cubic Feet per minute)
7. El secador de lecho fluidizado funciona mejor con partículas de unas pocas décimas de mm
de diámetro, pero se han procesado partículas de hasta 4 mm de diámetro. Se sugieren
velocidades de gas de dos veces la velocidad mínima de fluidización. En funcionamiento
continuo, el tiempo de secado de 1-2 minutos es suficiente, pero el secado por lotes de
algunos productos farmacéuticos emplea tiempos de secado de 2-3 horas.
8. Secadores por pulverización: La humedad superficial se elimina en unos 5 segundos, y la
mayoría del secado se completa en menos de 60 segundos. El más común es el de flujo
paralelo de aire. Las boquillas atomizadoras tienen aberturas en 0,012 a 0,15 pulgadas y
operan a presiones de 300-4000 psi.
9. Las ruedas atomizadoras giran a velocidades de hasta 20.000 rpm con velocidades
periféricas de 250-600 pies/seg. Con boquillas, la relación de longitud a diámetro de la
secadora es 4-5; con ruedas de pulverización, la relación es de 0,5-1,0. Para el diseño final,
dicen los expertos, se deben hacer pruebas piloto en una unidad de 2 m de diámetro.

EVAPORADORES
1. Los evaporadores verticales de tubos largos con circulación natural o forzada son los más
utilizados. Los tubos tienen 19 a 63 mm de diámetro y de 12 a 30 pies de largo.
2. En circulación forzada, las velocidades lineales en los tubos alcanzan 15-20 pies/seg.
3. La elevación del punto de ebullición por los sólidos disueltos se encuentra entre 3 a 10 °F
entre la solución y el vapor saturado.
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4. Cuando el aumento del punto de ebullición es apreciable, el número económico de efectos
en serie con alimentación directa es de 4 a 6.
5. Cuando el aumento del punto de ebullición es pequeño, el costo mínimo se obtiene con 8 a
10 efectos en serie.
6. En la alimentación hacia atrás, la solución más concentrada se calienta con la más alta
temperatura del vapor de modo que se reduce la superficie de calefacción, pero la solución
debe ser bombeada entre etapas.
7. La economía de vapor de una batería de N etapas es de aproximadamente 0,8 N de libras de
evaporación/libra de vapor exterior.
8. Las presiones de vapor entre etapas pueden ser potenciadas con compresores de chorro de
vapor a una eficiencia de 20 a 30% o, con compresores mecánicos hasta una eficiencia de
70-75%.

EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO
1. La fase dispersa debe ser la que tiene la tasa volumétrica superior excepto en los equipos
sujetos a retromezclado donde debería ser la que tiene el caudal volumétrico menor. Debe
ser la fase que menos moja el material de construcción. Dado que la retención de la fase
continua normalmente es mayor, esa fase debe estar compuesta por el material menos
costoso o menos peligroso.
2. No hay aplicaciones comerciales conocidas de reflujo para los procesos de extracción,
aunque la teoría lo considera que es favorable (Treybal).
3. Los arreglos mixer-sedimentador se limitan a un máximo de cinco etapas. El mezclado se
lleva a cabo con la rotación de los impulsores o las bombas de circulación. Los
sedimentadores se diseñan bajo el supuesto de que los tamaños de gota son de alrededor de150 micras de diámetro. En el caso de depósitos abiertos se estiman para los decantadores
tiempos de permanencia de 30 a 60 min o velocidades superficiales de 0,5 a 1,5 m/min. La
eficiencia de la etapa de extracción comúnmente se toma como del 80%.
4. Para las torres de pulverización de 20 a 40 pies de altura su funcionamiento no puede
depender de una sola etapa.
5. Las torres empacadas se emplean cuando son suficientes 5-10 etapas. Los mejores son los
anillos Pall de 1-1.5 pulgadas. Las cargas de fase dispersa no deben superar los 25
gal/(min)(pie2). Pueden ser realizable HETS de 10.5 pies. La fase dispersa debe ser
redistribuida cada 5-7 pies. Las torres empacadas no son satisfactorias cuando la tensión
superficial es de más de 10 dyn/cm.
6. Los platos perforados tienen agujeros de sólo 3 a 8 mm de diámetro. Las velocidades a través
de los agujeros se deben mantener por debajo de 0,8 pies/s para evitar la formación de
pequeñas gotas.
Cada plato debe estar diseñado para evitar la redispersión de cualquiera de las fases. La
separación entre bandejas es de 6 a 24 pulgadas. La eficiencia de las bandejas está en el
rango de 20-30%.
7. Las torres empacadas de tamiz por pulsos pueden operar en frecuencias de 90 ciclos/ min
y amplitudes de 6-25 mm. En las torres de gran diámetro, se ha observado que el HETS es
de alrededor de 1 m. Las tensiones superficiales tan altas como 30-40 dinas/cm no tienen
ningún efecto adverso.

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8. Las torres de platos reciprocantes pueden tener agujeros de 9/16 pulgadas de diámetro,
50-60% de área abierta, longitud de circulación de 0.75 pulgadas, 100-150 golpes/min,
distancia normal entre platos normalmente de 2 pulgadas, pero en el rango de 1-6 pulgadas.
En una torre de 30 pulgadas de diámetro, el HETS es de 20-25 pulgadas y el rendimiento es
2000 gal/(h)(pie2). Los requerimientos de energía son mucho menores que para las torres
de pulsos.
9. Los contactores de disco giratorio u otras torres rotativas agitadas dan cuenta de HETS en
el rango de 0,1-0,5 m. El Kuhni, especialmente eficiente con discos perforados de sección
transversal libre de 40% tiene HETS 0,2 m y una capacidad de 50 m3/h m2.

FILTRACIÓN
1. Los procesos se clasifican por su velocidad de crecimiento de la torta en un filtro de vacío
con hojas de laboratorio: rápido, 0,1-10,0 cm/seg; medio, 0.1-10.0 cm/min; lento, 0.1-
10.0cm/hr.
2. La filtración continua no debe intentarse si no se puede formar 1/8 pulgadas de espesor de
la torta en menos de 5 min.
3. El filtrado rápido se logra con las cintas, tambores de alimentación superior, o centrífugas
de tipo empujador.
4. La velocidad media de filtrado se logra con tambores de vacío o de discos o centrífugas de
tipo peeler.
5. Los lodos de filtración lenta se manejan con filtros de presión o centrífugas de
sedimentación.
6. La clarificación con insignificante acumulación de torta se logra con cartuchos, tambores de
capa filtrante, o filtros de arena.
7. Las pruebas de laboratorio son recomendables cuando se espera que la superficie de filtrado
sea de unos pocos metros cuadrados, cuando el lavado de la torta sea crítico, cuando el
secado torta pueda ser un problema, o cuando pueda ser necesario aplicar un revestimiento
previo.
8. Para menas finamente molidas y minerales, las tasas de filtración de un tambor rotativo
pueden ser de 1.500 libras/(días) (pies2), a 20 rev/hr y 18-25 pulgadas Hg de vacío.
9. Los sólidos gruesos y cristales pueden ser filtrados a tasas de 6.000 libras/(días)(pie2) a 20
rev/hr, y 2-6 pulgadas de Hg de vacío.
FLUIDIZACIÓN DE PARTÍCULAS CON GASES
1. Las propiedades de las partículas que son propicias para una suave fluidización incluyen:
forma redondeada o lisa, suficiente dureza para resistir el desgaste, tamaños en el rango de
50 a 500 micras de diámetro, un espectro de tamaños con una relación de mayor a menor
en el rango de 10 a 25.
2. Los catalizadores de craqueo son miembros de una amplia clase caracterizada por
diámetros de 30-150 micras, densidad de 1,5 g/ml o menos, expansión apreciable del lecho
antes de que se establezca la fluidización, velocidad mínima de burbujeo mayor que la
velocidad de fluidización mínima, y una rápida separación de las burbujas.
3. El otro extremo de partículas que pueden fluidificar sin problemas se caracteriza por arena
y cuentas de vidrio grueso que han sido objeto de mucha investigación de laboratorio. Sus
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tamaños se encuentran en el rango de 150-500 micras, las densidades de 1,5 - 4,0 g/ml,
pequeña expansión del lecho, sobre las mismas magnitudes de burbujeo mínimo y
velocidades mínimas de fluidización, y también con burbujas que se pueden desenganchar
rápidamente.
4. Las partículas cohesionadas y partículas grandes de 1 mm o más no pueden fluidificar bien
y por lo general son procesadas de otras formas.
5. Se han hecho correlaciones aproximadas de la velocidad mínima de fluidización, la velocidad
mínima de burbujeo, la expansión del lecho, la fluctuación del nivel del lecho, y la altura de
desenganche. Los expertos recomiendan, sin embargo, que cualquier diseño real se base en
el trabajo de planta piloto.
6. Las operaciones prácticas se llevan a cabo en dos o más múltiplos de la velocidad mínima de
fluidización. En los reactores, el material arrastrado se recupera con ciclones y se vuelve a
procesar. En secadores, las partículas finas que se secan más rápido que el material atrapado
no tiene que ser reciclado.
INTERCAMBIADORES DE CALOR
1. Tome como base un intercambiador de carcasa y tubo con flujo real a contracorriente.
2. Los tubos estándar son de 3/4 pulgadas OD, 1 pulgada de espaciamiento triangular, de 16
pies de largo; la carcaza con un diámetro de 1 ft acomoda 100 pie2; con 2 pies de diámetro,
400 pies cuadrados, y con 3 pies de diámetro, 1,100 pie2.
3. El fluido para el lado de tubos es para corrosivos, ensuciamiento, incrustaciones, y fluidos
de alta presión.
4. Por el lado del casco circulan fluidos viscosos y de condensantes.
5. Las pérdidas de carga son de 1,5 psi para ebullición y 3-9 psi para otros servicios.
6. El acrecamiento mínimo de temperatura es de 20 °F con enfiramiento normal, y de 10 °F o
menos con refrigerantes.
7. La temperatura de entrada de agua es de 90 ° C, y la máxima de salida 120 °F.
8. El coeficiente de transferencia de calor para fines de estimación, en Btu/(h)(pie2) (°F): agua
líquida, 150; condensadores, 150; líquido a líquido, 50; líquido a gas, 5; gas a gas, 5; hervidor,
200. El flujo máximo en calderines es de 10.000 Btu/(h)(pie2).
9. Un intercambiador de doble tubo es competitivo en el caso de tareas que requieren 100-200
pie2.
10. Los intercambiadores compactos (placas y aletas) tienen 350 pie2/pies cúbicos, y
aproximadamente 4 veces la transferencia de calor por pie3 respecto de las unidades de
carcasa y tubos.
11. Los intercambiadores de placa y marco son adecuados a los servicios de alto saneamiento,
y son 25-50% más baratos en acero para su construcción que las unidades de carcasa y
tubos.
12. Enfriadores de aire: los tubos son 0.75-1.00 pulgadas de diámetro externo, con una
superficie aletada total de 15-20 pie2/pie2 de superficie desnuda, U = 80-100 Btu/(h) (pie2
superficie desnuda) (°F), la potencia del ventilador de 2-5 HP/(MBtu/hr), y un acercamiento
de 50 °F o más.

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13. Calentadores por fuego: la tasa radiante es de 12,000 Btu/(h)(pie2); la tasa de convección,
4000; velocidad del aceite frío por el tubo de 6 m/s; igualdad aproximada de transferencia
de calor en las dos secciones; eficiencia térmica 70-75%; la temperatura del gas de
combustión es de 250-350 °F por encima de la entrada de alimentación; temperatura del gas
de 650 a 950 ° F.
AISLACIÓN1. Hasta 650 °F, el más utilizado es 85% de magnesia.
2. Hasta 1600-1900 °F, se utiliza una mezcla de amianto y de tierra de diatomeas.
3. Se utilizan refractarios de cerámica a temperaturas superiores.
4. Para equipos criogénicos (-200 °F) se emplean aislantes con poros finos en el que queda
atrapado el aire.
5. El espesor óptimo varía con la temperatura: 0.5 pulg a 200 °F, 1.0 pulgada a 400 °F, 1.25
pulg. a 600 °F.
6. Bajo condiciones de viento (7,5 millas/h), se justifica un 10 a 20% adicional de espesor del
aislante.
MEZCLADO Y AGITACIÓN
1. La agitación suave se obtiene haciendo circular el líquido con un impulsor con velocidades
superficiales de 0,1-0,2 m/s, y una intensa agitación a 0.7-1.0 ft/seg.
2. Las intensidades de agitación con impulsores en tanques con deflectores se miden por la
entrada de energía, HP/1000 gal, y las velocidades en el extremo del impulsor:
0peration HP/1.000 gal Velocidad
(m / seg)
Mezclando 0,2-0,5
Reacción homogénea 0,5-1,5 0.038-0.051
La reacción con transferencia de calor 1,5-5,0 0.051-0.076
Mezclas de líquido-líquido 15 a 20 0.076-0.10
Mezclas de líquido-gas 5-10 0.076-0.10
Lodos 10

3. Las proporciones de un tanque agitado con relación al diámetro D:
 nivel de líquido = D; .
 diámetro del rodete de la turbina = D / 3;
 nivel del impulsor por encima del fondo = D / 3;
 ancho de la hoja del impulsor = D / 15;
 cuatro deflectores verticales con ancho = D / 10.
4. Las hélices se construyen con un tamaño máximo de 18 pulg., los impulsores de turbinas
hasta 9 pies.

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5. Las burbujas de gas que se producen en la parte inferior del recipiente generará en agitación
suave a una velocidad de gas superficial de 1 m/min, y una agitación severa cuando la
velocidad sea de 4 pies/min.
6. La suspensión de sólidos con una velocidad de sedimentación de 0,03 pies/seg se puede
lograr con impulsores de turbina o de hélice, pero cuando la velocidad de sedimentación
esté por encima de 0,15 pies/seg con agitación intensa, se necesita hélice.
7. La potencia para accionar una mezcla de un gas y un líquido puede ser 25-50% menor que
la potencia necesaria para impulsar el líquido solo.
8. Los mezcladores en línea son adecuados cuando es suficiente un tiempo de contacto de uno
o dos segundos, con potencias de entrada de 0,1-0,2 HP/gal.
AUMENTO DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS
1. Los principales métodos de agrandamiento del tamaño de partícula son: la compresión en
un molde, la extrusión a través de un troquel seguido de un corte o rotura de tamaño, la
globulación de material fundido seguido por una solidificación, la aglomeración por volteo
o algún otro modo bajo condiciones de agitación, con o sin agentes de unión.
2. Los granuladores de tambor rotatorio tienen relaciones de longitud a diámetro de 2-3, una
velocidad de 10-20 rpm, una inclinación de 10 °. El tamaño es controlado por la velocidad,
el tiempo de residencia, y la cantidad de aglutinante; es común tamaños de 2-5 mm.
3. Los molinos de discos rotativos generan un producto más uniforme que los molinos de
tambor. Para fertilizantes se usan 1.5 a 3.5 mm; para mineral de hierro de 10-25 mm de
diámetro.
4. El rodillo de compactación y briquetado está hecho con rolos que van desde 130 mm de
diámetro por 50 mm de ancho hasta 910 mm de diámetro por 550 mm de ancho. Se logran
extruidos de 1-10 mm de espesor y se reducen de tamaño conforme al procesamiento
necesario, tales como alimentación a las máquinas de tableteado o a secadoras.
5. Las tabletas se hacen en máquinas rotativas de compresión rotativos que convierten polvo
o gránulos en tamaños uniformes. El diámetro máximo normal es de alrededor de 1,5 pulg.,
Pero son posibles tamaños especiales de hasta 4 pulg. de diámetro. Las máquinas operan a
100 rpm o menos y obtienen hasta 10.000 comprimidos/min.
6. Las extrusoras hacen gránulos forzando polvos, pastas, y se funde a través de un troquel
seguido de un corte. Un tornillo 8 pulgadas tiene una capacidad de 2.000 libras/hr de
plástico fundido y es capaz de extruir tubos a 150-300 ft/min y para cortar en tamaños tan
pequeños como arandelas a 8000/min. Los molinos de extrusión de anillos para pellets
tienen diámetros de agujero de 1,6 a 32 mm. Las tasas de producción cubren un rango de 30
a 200 kg / (h) (HP).
7. Las torres de solidificación (Prilling towers) convierten materiales fundidos en gotas y deja
que se solidifiquen en contacto con una corriente de aire. Se utilizan torres tan altas como
60 m. Económicamente, el proceso se vuelve competitivo con otros procesos de granulación
cuando se alcanza una capacidad de 200 a 400 toneladas/día. Los gránulos de nitrato de
amonio obtenidos, por ejemplo, alcanzan 1.6 hasta 3.5 mm de diámetro en el intervalo de 5-
95%.
8. La granulación en lecho fluidizado se lleva a cabo en lechos poco profundos en 12-24
pulgadas de profundidad para velocidades de aire de 0,1-2,5 m/s o 3-10 veces la velocidad
mínima de fluidización, con tasas de evaporación de 0.005- 1,0 kg / m2 seg. Se obtiene un
producto dentro del rango 0,7-2,4 mm de diámetro.
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PIPING
1. Las velocidades de línea y las caídas de presión, para una línea de diámetro D en pulgadas:
 descarga de líquido de la bomba, (5 + D / 3) pies/seg, 2,0 psi/100 pies;
 succión de líquido de la bomba, (1,3 + D / 6) pies/seg, 0,4 psi/100 pies;
 vapor o gas, 20D pies/seg, 0,5 psi/100 pies.
2. Las válvulas de control requieren por lo menos 10 psi de caída de presión para un buen
control.
3. Las válvulas globo se usan para gases, para control y donde se requiere un cierre hermético.
Las válvulas de compuerta son para la mayoría de los otros servicios.
4. Los accesorios roscados se utilizan sólo en tamaños de 1,5 pulg. y más pequeñas. Para otros
tamaños bridas o soldadura.
5. Las bridas y accesorios están clasificados para 150, 300, 600, 900, 1500, o 2500 psig.
6. El número de Schedule de Tubo, se calcula aproximadamente, con 1000 P/S, donde P es la
presión interna psig y S es la tensión de trabajo permisible (aproximadamente 10.000 psi
para acero al carbono A120 a 500 ° F). El schedule 40 es el más común.
BOMBAS
1. La energía necesaria para el bombeo de líquidos es: HP = (gpm) (diferencia psi) / (1714)
(eficiencia fraccional).
2. La carga de succión positiva de la bomba (NPSH) debe estar en exceso en un cierto valor,
dependiendo de la clase de las bombas y las condiciones, para evitar el daño. El NPSH =
(presión en el centro del impulsor - presión de vapor) / (densidad). Rango común es de 4-
20 pies.
3. La velocidad específica Ns = (rpm) (gpm)0.5/(carga en pies)0.75. La bomba puede dañarse si
se exceden ciertos límites de Ns, y la eficiencia es mejor en ciertos rangos.
4. Las bombas centrífugas de un paso para flujos de 15 a 5000 gpm y 500 ft de altura máxima;
las multietapa para 20-11,000 gpm, 5500 pies altura de elevación máx. LA eficiencia es de
45% a 100 gpm, de 70% a 500 gpm, y de 80% a 10,000 gpm.
5. Las bombas axiales trabajan con un rango de 20-100,000 gpm, 40 pies de altura, y eficiencia
de 65-85%.
6. Las bombas rotativas pueden manejar 1-5000 gpm, 50.000 pies de altura, y una eficiencia
de 50-80%.
7. Las bombas alternativas sirven en el rango de 10-10.000 gpm, 1.000.000 pies de carga y
eficiencia de 70% a 10 HP, 85% a 50 HP, 90% a los 500 HP.
REACTORES
1. La velocidad de reacción en todos los casos se debe establecer en el laboratorio, y el tiempo
de residencia o de velocidad espacial y la distribución de productos al final se deben obtener
en una planta piloto.
2. Las dimensiones de las partículas de catalizador normalmente son de 0,1 mm en lechos
fluidos, 1 mm en camas de lodos, y de 2-5 mm de lechos fijos.

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3. Las proporciones óptimas de reactores de tanque agitado con nivel de líquido igualal
diámetro del tanque, pero a altas presiones los más delgados son más económicos.
4. La alimentación de energía en una reacción de tanque agitado homogénea es de 0,5-1,5 HP
/ 1000 gal, sino tres veces esta cantidad cuando va a transferir calor.
5. El comportamiento del CSTR (reactor continuo de tanque agitado) se aproxima al ideal
cuando el tiempo de residencia medio es de 5-10 veces el tiempo necesario para conseguir
la homogeneidad, que se logra con un agitador de 500-2000 revoluciones con un agitador
correctamente diseñado.
6. Las reacciones por lotes se llevan a cabo en tanques agitados para pequeños niveles de
producción diaria, cuando los tiempos de reacción son largos o cuando alguna condición,
como la velocidad de alimentación o la temperatura, debe estar programada de alguna
manera.
7. Las reacciones relativamente lentas de líquidos y lodos se llevan a cabo en tanques agitados
continuos. Es más económico utilizar una batería de cuatro o cinco en serie.
8. Los reactores de flujo tubular son adecuados para altos niveles de producción en tiempos
cortos de residencia (segundos o minutos) y cuando se necesita una transferencia sustancial
de calor. Se utilizan tubo en tubos el tipo carcasa y tubo.
9. En reactores con relleno de catalizador granular, la distribución de tiempo de residencia a
menudo no es mejor que la de una batería de CSTR de cinco etapas.
10. Para conversiones por debajo del 95% respecto al equilibrio, el rendimiento de una batería
de cinco CSTR se aproxima al flujo pistón.

REFRIGERACIÓN
1. Una tonelada de refrigeración es la eliminación de 12.000 BTU / h de calor.
2. En varios niveles de temperatura: 0-50 ° C, soluciones refrigeradas de salmuera y glicol; -50
a -40 ° C, amoniaco, freones, butano; -150 A -50 ° C, etano o propano.
3. Un condensador de refrigeración por compresión de 100 ° F requiere éstos HP / tonelada
en los distintos niveles de temperatura: 1.24 a 20 °F; 1,75 a 0 °F; 3.1 a -40 °C; 5.2 a -80 °C.
4. A partir de -80 ° F, se utilizan cascadas de dos o tres refrigerantes.
5. En la compresión de una sola etapa, la relación de compresión se limita a alrededor de 4.
6. En la compresión de múltiples etapas, la economía se mejora con destellar entre etapas y el
reciclaje, denominada operación del economizador.
7. La refrigeración por absorción (amoniaco a -30 °F, bromuro de litio a + 45 °F) es económico
cuando el vapor de residuos está disponible a 12 psig o menos.

SEPARACIÓN DE PARTÍCULAS POR TAMAÑO
1. Los tamices vibratorios grizzlies construidos con barras paralelas en los espacios apropiados
se utilizan para eliminar productos de más de 5 cm de diámetro.
2. Las pantallas cilíndricas giratorias giran a 15-20 rpm y por debajo de la velocidad crítica; son
adecuados para cribado húmedo o seco en el rango de 10-60 mm.
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3. Las pantallas planas son vibradas o sacudidas o impactadas con bolas que rebotan. Las
pantallas inclinadas vibran a 600-7000 golpes / min y se utilizan hasta 38 μm aunque la
capacidad cae bruscamente por debajo de 200 μm. Las pantallas recíprocas operan en el rango
de 30-1000 golpes / min y manejan tamaños de hasta 0.25 mm a velocidades más altas.
4. Los tamices giratorios funcionan a 500-600 rpm y se adaptan a un rango de 12 mm a 50 μm.
5. La clasificación del aire es preferible para tamaños finos porque las pantallas de malla 150 y
más finas son frágiles y lentas.
6. Los clasificadores húmedos se utilizan principalmente para hacer dos gamas de tamaños de
productos, sobredimensionados y subdimensionados, con una interrupción comúnmente en el
rango entre 28 y 200 de malla. Un clasificador de rake opera a aproximadamente 9 golpes /
min cuando se hace separación a 200 mallas, y 32 golpes / min a 28 mallas. El contenido de
sólidos no es crítico, y el del desbordamiento puede ser del 2-20% o más.
7. Los hidrociclones manejan hasta 600 cuft / min y pueden eliminar partículas en el rango de
300-5 μm de las suspensiones diluidas. En un caso, una unidad de 20 pulgadas de diámetro
tenía una capacidad de 1000 gpm con una caída de presión de 5 psi y un corte entre 50 y 150
μm.

UTILIDADES: ESPECIFICACIONES COMUNES
1. Vapor: 15-30 psig, 250-275 ° F; 150 psig, 366 °F; 400 psig, 448 °F; 600 psig, 488 °F o con
sobrecalentamiento de 100-150 ° F.
2. Agua de refrigeración: suministro a 80-90 °F de la torre de enfriamiento, retorno a 115-125 °
F; retorno agua de mar a 110 °F, retorno agua templada o vapor condensado por encima de 125
° F.
3. Suministro de aire de enfriamiento a 85-95 °F; temperatura aproximada para proceso, 40 ° F.
4. Aire comprimido a niveles de 45, 150, 300 o 450 psig.
5. Aire del instrumento a 45 psig, 0 °F punto de rocío.
6. Combustibles: gas de 1000 Btu / SCF a 5-10 psig, o hasta 25 psig para algunos tipos de
quemadores; líquido a 6 millones de Btu / barril.
7. Fluidos de transferencia de calor: aceites de petróleo a menos de 600 ° F, Dowtherms a menos
de 750 ° F, sales fundidas a menos de 1100 ° F, fuego directo o electricidad a más de 450 ° F.
8. Electricidad: 1-100Hp, 220-550V; 200-2500 Hp, 2300-4000 V
RECIPIENTES
1. Los tambores son recipientes relativamente pequeños para proporcionar capacidad de
aumento o separación de fases.
2. Los tambores para líquidos generalmente son horizontales.
3. Los separadores de gas / líquido son verticales.
4. Longitud / diámetro óptimo = 3, pero un rango de 2.5-5.0 es común.
5. El holdup o tiempo de retención es de 5 minutos para llenado a la mitad para los tambores de
reflujo, 5-10 minutos para un producto que alimenta a otra torre.
6. En los tambores que alimentan un horno, se permite 30 minutos para llenado a la mitad.
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7. Los separadores de líquidos para un compresor deben
contener no menos de 10 veces el volumen de líquido
que pasa por minuto.
8. Los separadores de líquido / líquido están diseñados
para una velocidad de sedimentación de 2-3 pulg./min.
9. La velocidad del gas en separadores de gas / líquido es
,
V = k (ρL / ρV-1)0.5 [pies/seg]
con k = 0.35 con demister (deentrainer) de malla, k =
0.1 sin demister de malla.
10. La eliminación del 99% de gotas se logra con pack de
malla de 4 a 12 pulgadas de grosor; El espesor más
elegido es 6 pulgadas.
11. Para las almohadillas verticales, el valor del coeficiente
en el paso 9 se reduce por un factor de 2/3.
12. Se espera un buen rendimiento a velocidades de 30-
100% de las calculadas con la k dada; Normalmente
75%.
13. Son adecuados espacios de desenganche de 6-18 pulg. delante del pad y de 12 pulg. por encima
del pad.
14. Los separadores de ciclón se pueden diseñar para una recolección del 95% de partículas de 5
μrn, pero generalmente solo se deben eliminar las gotas de más de 50 μrn.

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RECIPIENTES (PRESIÓN)
1. Para temperaturas de diseño entre -20 °F y 650 °F debe ser 50 °F superior a la temperatura de
operación; se usan márgenes de seguridad más altos fuera de esos rangos.
2. La presión de diseño es de 10% o 10-25 psi por encima de la presión de operación máxima, la
que sea mayor. La presión máxima de operación, a su vez, se toma como 25 psi por encima de
la operación normal.
3. Las presiones de diseño de los recipientes que operan a 0-10 psig y 600- 1000 ° F son 40 psig.
4. Para operación de vacío, las presiones de diseño son 15 psig y vacío total.
5. Grosores mínimos de pared para rigidez: 0.25 pulg para 42 pulg de diámetro y por debajo, 0.32
pulg para 42-60 pulg de diámetro y 0.38 pulg de diámetro para más de 60 pulg.
6. Tolerancia a la corrosión 0.35 in para condiciones corrosivas conocidas, 0.15 in para corrientes
no corrosivas, y 0.06 in para tambores de vapor y receptores de aire.
7. Las tensiones admisibles de trabajo son un cuarto de la resistencia máxima del material.
8. La tensión máxima permisible depende fuertemente de la temperatura.
Temperatura(° F) -20 a 650 750 850 1000
Acero de baja aleación SA203 (psi) 18750 15650 9550 2500
Tipo 302 inoxidable (psi) 18750 18750 15900 6250
RECIPIENTES (TANQUES DE ALMACENAMIENTO)
1. Para menos de 4000 l, use tanques verticales sobre patas.

2. Entre 4000 y 40,000 l, use tanques horizontales sobre soportes de concreto.
Integración IV UTN Mza

3. Más allá de 40,000 l, use tanques verticales sobre cimientos de concreto.

4. Los líquidos sujetos a pérdidas por evaporación pueden almacenarse en tanques con techos
flotantes o de expansión para su conservación.
5. Por debajo de 2000 l el freeboard es de un 15% y por encima de 2000 l es de 10%
6. A menudo se especifica una capacidad de treinta días de almacenamiento para materias primas
y productos, pero depende de la conexión de los horarios de los equipos de transporte.

Integración IV UTN Mza

7. Las capacidades de los tanques de almacenamiento son al menos 1,5 veces el tamaño del equipo
de transporte de conexión; por ejemplo, camiones cisterna de 30000 l, tanques cisterna de
140000 l y virtualmente ilimitadas capacidades de barcazas y cisternas.