Guía de ejercicios - Facultad de Ingeniería - UBA

Guía de ejercicios
Rev 3 Página 46
PROBLEMAS DE FILTRACIÓN
76.49 Operaciones de Transferencia de
cantidad de movimiento y energía
Facultad de Ingeniería
UBA
1. Cálculo del tiempo de filtración y de lavado en un filtro prensa.
Se ha ensayado la filtración de una suspensión de CaCO3 en agua a 25 ºC y los datos se
presentan a continuación:
Tiempo
(seg).
Vol.
Filtrado
(lts.)
4,4 9,5 16,3 24,6 34,7 46,1 59,0 73,6 89,4 107,3
0,498 1,000 1,501 2,000 2,498 3,002 3,506 4,004 4,502 5,009
La experiencia se ha realizado a presión constante (caída de presión en el filtro igual a 338 kPa).
El equipo utilizado es un pequeño filtro prensa con un área de filtración de 0,045 m 2 . La
concentración de la suspensión es de 23,5 kg/m 3 .
a) Calcular las constantes de la ecuación de filtración.
b) La misma suspensión se filtrará en un filtro a escala industrial. El filtro esta compuesto por 20
marcos con una dimensión interna de 900 mm x 900 mm. Se empleará la misma presión y el
proceso se llevará a cabo a presión constante. Suponiendo que todas las propiedades se
mantienen iguales, calcular el tiempo para obtener 10 m 3 de filtrado.
c) Una vez finalizado el ciclo de filtrado del punto (b), se realiza un lavado de la torta con agua
pura. Se utiliza un volumen igual al 10% del volumen recolectado. Calcular el tiempo de
lavado. El filtro tiene placas lavadoras.
d) Calcular el tiempo del ciclo, formado por el tiempo de filtrado, el de lavado y el tiempo de
limpieza, estimado este último en 20 min.
2. Cálculo del tiempo de filtración y de lavado en un filtro prensa.
De una experiencia de laboratorio del filtrado de una suspensión de CaCO3 en agua a 25 ºC a
presión constante (la caída de presión en el filtro es igual a 46,2 kPa) se obtuvieron los siguientes
datos:
Tiempo (seg.) 17,3 41,3 72,0 108,3 152,0 201,7
Vol. filtrado (lts.) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
El equipo utilizado es un pequeño filtro prensa de 0,045 m 2 . La concentración de la suspensión es
de 23,5 kg/m 3 .
a) Calcular las constantes de la ecuación de filtración.
b) Se debe realizar un filtrado de esta suspensión a escala industrial. Para ello se cuenta con un
filtro que tiene 20 marcos con un tamaño interno de 900 mm x 900 mm. Se mantendrán las
mismas condiciones operativas. Se desea saber cuál será el tiempo necesario para obtener 2,3
m 3 de filtrado.
c) Calcular el tiempo de lavado si se utilizan 2,5 m 3 de agua limpia.
d) Calcular el tiempo total del ciclo si el tiempo de limpieza del filtro se estima en 30 min.