TP CENTRIFUGACION 2023

Vista previa del material en texto

OPERACIONES UNITARIAS I 
Ciclo Lectivo 2023 
 
 CENTRIFUGACIÓN 2023 
1 
 TRABAJO PRÁCTICO Nº 11 
 CENTRIFUGACIÓN 
Ejercicio 1 
Una centrífuga de rotor cónico macizo y raspador espiral va a ser usada para eliminar agua del producto 
líquido de un clasificador, en circuito cerrado con una trituradora fina, en la preparación de monolítico 
antes de alimentar el horno de cemento. La centrífuga deberá remover partículas de un tamaño 
comprendido entre 10 y 50 micrones de diámetro. Su diámetro máximo es de 100 cm, el mínimo de 
47 cm, la longitud 150 cm y la pared cónica forma un ángulo de 10 grados con su eje. La profundidad 
máxima del líquido es de 20 cm. Es posible hacerla girar hasta 1.200 r.p.m. Densidad del sólido: 2,4 
g/cm3. Determinar las r.p.m. que deberán usarse si la alimentación a la centrífuga es de 1.800 L/min. 
Ejercicio 2 
Una solución de detergente líquido con una viscosidad igual a 100 cP y una densidad igual a 0,8 g/cm3, 
va a ser clarificada eliminando los cristales pequeños de sulfato de sodio (s = 1,46 g/cm3) por 
centrifugación. Las corridas pilotos llevadas a cabo en una súper centrífuga de laboratorio, operando a 
23.000 r.p.m., indican que se obtiene una clarificación satisfactoria procesando 5 lb/h de solución. 
Esta centrífuga tiene un rotor de 7 ¾" de largo interno, con r2 = 7/8" y (r2 – r1) = 19/32". 
(a) Determinar el diámetro crítico de partícula para esta separación. 
(b) Si la separación se va a efectuar en la planta usando una centrífuga de discos Nº 2, con 50 
discos a un medio ángulo de 45º, ¿qué proporción puede esperarse? 
 
 
OPERACIONES UNITARIAS I 
Ciclo Lectivo 2023 
 
 CENTRIFUGACIÓN 2023 
2 
 
Ejercicio 3 
En la refinación primaria de aceites vegetales, el aceite crudo se saponifica parcial con sosa cáustica 
y el aceite refinado se separa inmediatamente del jabón resultante en una centrifuga. En este proceso, 
el aceite tiene una densidad igual a 0,92 g/cm3 y una viscosidad igual a 20 cP y la fase jabón tiene una 
densidad igual a 0,98 g/cm3 y una viscosidad igual a 300 cP. Se propone separar estas fases en una 
centrífuga de rotor tubular, con un copa de 30" de largo y 2" de diámetro interior, que gira a 18.000 
r.p.m. El radio del depósito por el que fluye la fase ligera es 0,5", mientras que sobre el que fluye la 
fase pesada es 0,51" 
a- Determinar la posición de la interfase líquido-líquido dentro de la centrífuga. 
b- Si esta centrífuga se alimenta a una velocidad de 50 gal/h con una alimentación que contiene 
10% en volumen de fase jabón ¿Cuál es el diámetro minimo de las gotas de aceite contenidas 
en el jabón? 
Ejercicio 4 
Se clarificar por centrifugación viscosa que contiene particular con densidad 𝜌=1461 kg/𝑚3. la 
densidad de la solución es = 801kg/𝑚3 y su viscosidad es de 100cp y la centrifuga tiene un tazón de 
r=0.02225 m , r1 =0.00716m y la altura b=0.1970 m. Calcular el diámetro critico de las partículas 
más grandes en la corriente de salida cuando N=23000rev/min y la velocidad de flujo 
q=0.002832m3/h. 
PROPUESTO 
Ejercicio 5 
 Sea un barro (densidad 2.640 kg/m3 ) en agua (ρ = 1 g/cm3 , μ = 1 cP) a separar por sedimentación 
centrífuga. Examen en laboratorio con una centrífuga tubular a 20.000 rpm indica un caudal de 8 A 10-
6 m3 /s para conseguir un líquido satisfactoriamente claro, la centrífuga tiene 20 cm de altura y un 
radio interno de 2,2 cm estando la superficie del líquido a 1,1 cm del eje.Si la separación se realiza en 
planta con una centrífuga tubular de 73,4 cm de altura y radio interno 5,21 cm con un espesor de capa 
líquida de 2,95 cm, si opera a 15.000 rpm ¿qué caudal podrá alimentarse si se desea la misma claridad 
de líquido? Determinar el tamaño efectivo de partícula. 
Ejercicio 6 
Calcular la capacidad de un clarificador centrífugo para obtener un punto de corte de 2 µm si 
el diámetro de la cesta es de 2 plg y la profundidad es de 9 plg. Los sólidos están suspendidos 
en agua, tienen una densidad de 1620 kg/m3, y forman una capa 0,1 plg de grosor en la cesta 
de la centrífuga. La velocidad de rotación de la centrífuga es de 15.000 r.p.m.