Guía de ejercicios - Facultad de Ingeniería - UBA

Guía de ejercicios
Rev 3 Página 48
6. Estimación del área de filtración para un filtro prensa.
76.49 Operaciones de Transferencia de
cantidad de movimiento y energía
Facultad de Ingeniería
UBA
En una cervecería se filtran 60 m 3 /h de mosto antes de ser pasteurizado y embotellado. Un
pequeño filtro experimental operado a una presión constante e igual a 300 kPa y con un área de
0,05 m 2 se ha utilizado para determinar una ecuación de filtración, la misma es:
donde: t [=] seg. y V [=] m 3
t / V = 9,75 x 10 6 V + 2500
Mediante otra serie de ensayos se ha determinado que la compresibilidad de la torta es s = 0,3.
En el proceso industrial se empleará un filtro prensa con marcos de 1 m x 1,5 m con una
diferencia de presión de 400 kPa.
Se desea saber:
a) ¿Cuántos marcos son necesarios para procesar 2 horas de mosto?.
b) Si la torta se lava, luego de las horas de operación, con 1,5 m 3 de agua limpia, calcular el
tiempo de lavado.
7. Cálculo del tiempo de filtración y de lavado en un filtro de hojas.
Un filtro experimental con un área de 0,045 m 2 se usa para filtrar una suspensión a una presión
constante de 267 kPa. La ecuación que se obtiene es:
donde: t [=] seg. y V [=] m 3
t / V = 10,25 x 10 6 V + 3400
a) Si se quiere filtrar la misma suspensión en las mismas condiciones en un filtro de hojas con un
área de 7 m 2 , ¿cuál será el tiempo necesario para obtener 5 m 3 de filtrado?.
b) Luego del filtrado, la torta se lava con 0,5 m 3 de agua pura, calcular el tiempo de lavado.
8. Determinación del volumen de filtrado en un filtro de hojas.
En una empresa de filtros se cuenta con un modelo experimental que tiene un área de 0,05 m 2 .
Un cliente encarga el estudio de una suspensión acuosa, en el laboratorio se ensaya una muestra
del producto y se determina la ecuación:
donde: t [=] seg. y V [=] m 3
t / V = 15 x 10 6 V + 4200
El ensayo se llevó a cabo a presión constante e igual a 260 kPa. El proceso a escala industrial se
llevará a cabo con la misma solución acuosa, pero con una concentración 50% superior a la del
ensayo del laboratorio, y a una presión constante de 200 kPa. La torta puede suponerse
incompresible. Se quiere saber el volumen que se obtendría en 1 hora de proceso si en la planta
se cuenta con un filtro de hojas que tiene un área de filtración de 2 m 2 .