Guía de ejercicios - Facultad de Ingeniería - UBA

Guía de ejercicios
Rev 3 Página 49
76.49 Operaciones de Transferencia de
cantidad de movimiento y energía
Facultad de Ingeniería
UBA
9. Determinación de la compresibilidad de una torta y cálculo del tiempo de filtrado
en un filtro de hojas.
Un filtro experimental con un área de 0,035 m 2 se utiliza para filtrar una suspensión a presión
constante. Con una diferencia de presión de 250 kPa se obtiene la siguiente ecuación:
t / V = 11,20 x 10 6 V + 3500
y cuando se utiliza una caída de presión de 400 kPa se obtiene la siguiente ecuación:
t / V = 7,50 x 10 6 V + 2187,5
en ambas ecuaciones el tiempo está en segundos y el volumen en m 3 .
Se desea saber:
a) La compresibilidad de la torta, suponiendo que sigue una ecuación del tipo = o (- p) s
b) Encontrar una ecuación para utilizar cuando se filtra con una diferencia de presión de 100 kPa.
c) El tiempo que se requerirá para obtener 1 m 3 de filtrado en un filtro de hojas que posee 7 m 2 de
superficie filtrante y una diferencia de presión de 100 kPa.
10. Estimación del área y tiempo de lavado para un filtro de hojas.
En una planta de producción de azúcar de remolacha, una solución de azúcar proveniente de una
unidad de carbonatación es neutralizada mediante el agregado de cal. La suspensión resultante
es luego separada por filtración.
Mediante ensayos experimentales se determinaron las propiedades de la suspensión: su densidad
es de 1030 kg/m 3 , la viscosidad 1,27 cP y el contenido de sólidos es de 0,9 kg/m 3 . Mediante un
filtro experimental que tiene un área de 0,04 m 2 y que se opera con una diferencia de presión
constante e igual a 300 kPa se correlacionaron los datos obtenidos mediante la siguiente
ecuación:
donde: t [=] seg. y V [=] m 3
t / V = 11 x 10 6 V + 2500
Mediante otra serie de ensayos se determina que la compresibilidad de la torta es s = 0,3.
En el proceso a escala industrial se necesitan procesar 20000 kg/h de suspensión de azúcar
mediante un filtro de hojas utilizando una diferencia de presión constante de 450 kPa.
Se desea saber:
a) ¿Cuál deberá ser el área de filtración para procesar el caudal requerido?.
b) ¿Cuál será el tiempo de lavado si se utilizan 0,5 m 3 de agua limpia?.