1.- Durante el proceso de fabricación de cerveza, se procede a filtrar el producto en momentos en que el mismo contiene un 6% de ácido cítrico. Para llevar a cabo dicha operación se utiliza un filtro de vacío rotatorio continuo con las siguientes características: posee un área de 18.1 m2, un tiempo cíclico de 75 segundos y una diferencia de presión de aproximadamente 1 atm. La torta de sólidos que se va formando durante el proceso es incompresible, tien e una eficiencia de lavado de solo el 6 % y su permeabilidad está dada por:
Se considera además que la resistencia del medio es despreciable. Calcular el tiempo total de filtración para procesar 3000 litros de cerveza por hora.
SOLUCION:
V f =3000
L 1 Hr x x 75 s Hr 3600 s
V f =62.5 L
3
1000 cm μαρ V f 86 s 1L Tr= ( ) = 2( ) 2 2∆P A cm 2 10000 cm 18.1 m x 1m2 2
62.5 Lx
T r =10.25 s
LABORATORIO DE INGENIERIA II
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2.- Se cuenta con los siguientes datos de filtración de una suspensión de CaCO 3 en agua a 298.2K (25ºC), a presión constante (-ΔP) de 46.2 KN/m 2 . El área de la prensa de placas y marcos es 0.0439m 2 y la concentración
de la
suspensión
es
23.47Kg
filtrado. Calcúlense las constantes α y R m . Los datos:
3.- Determinar el tiempo necesario para filtrar 10 dm3 de líquido a través de 1 m2 de un filtro, si en el ensayo preliminar de 1 m2 de este se ha recogido la siguiente cantidad de filtrado: 1 dm3 al cabo de 2.25 min y de 3 dm3 al cabo de 14.5 min después del comienzo del filtrado. SOLUCION: Según los datos experimentales hallamos la constantes K y C en la siguiente ecuación: V2 + 2VC = Kt Entonces obtenemos las siguientes ecuaciones: 12 + 2.1.C = K 2.25 32 + 2.3.C = K.14.5 En donde K = 0.77 dm6/m4.min y C = 0.37 dm3/m2 Para determinar la duración buscada de la filtración sustituimos los valores obtenidos de las constantes y el volumen prefijado de filtración en la ecuación anterior: 102 +2(10)(0.37) = 0.77t t = 140min.
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CUESTIONARIO
1.- Indicar el significado de cada uno de los componentes de la ecuación principal
De las ecuaciones de Poiseuille-Carman-Koseny
α × μ × Cs μ × RM t = 2 V+ V A × ∆ P ×2 A×∆ P
t → tiempo V → volumen de filtrado
α → Resistenciaespecifica de la torta μ → viscocidad del fluido
C s → la permeabilidad de un medio poroso A → Esel area de filtrado (cte) R M → Resistencia del medio filtrante ∆ P →Gradiente de presion aplicado
