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Practica No. 4
Objetivo: Lograr mediante una separación mecánica de partículas sólidas, la separación a
partir de un fluid...
permite la filtración de aquellas suspensiones en las que la fuerza de gravedad no es suficiente
para el proceso.
Utilidad...
7. Se mide el tiempo de filtrado.
Datos iniciales
Temperatura: 21℃.
Presión: 22.66 Kpa
mmaizena: 42.844 g
Diámetro: 1.8cm ...
Trabajando con los Datos obtenidos de la Maizena:
Tomando el volumen como “x” y t/V como “y” para la ecuación y= mx + b, P...
Conclusión:
Mediante la realización de la práctica se observó que se debe tener mucha precaución a la
hora del manejo de l...
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Practica no-4

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Practica no-4

  1. 1. Practica No. 4 Objetivo: Lograr mediante una separación mecánica de partículas sólidas, la separación a partir de un fluido haciéndolo pasar a través de un medio filtrante sobre el cual se depositaran los sólidos. Marco teórico: Filtración. Es una técnica o método de separación muy utilizada tanto en procesos industriales como en laboratorios y es por esto que juega un papel muy importante por lo que podemos encontrar múltiples autores que nos hablen sobre el tema en la bibliografía. La filtración es la separación de partículas sólidas a partir de un fluido mediante el paso del fluido a través del medio filtrante o pared separadora sobre el que se depositan los sólidos. Las filtraciones industriales van desde un sencillo colado hasta separaciones altamente complejas. El fluido puede ser un líquido o un gas, y la corriente valiosa procedente de un filtro puede ser el fluido, los sólidos o ambos productos. (Warren L. Mccabe; Julian C. Smith; Peter Harriott., 2004). Debido a que existen enormes cantidades de procesos (cada uno con condiciones y especificaciones diferentes) y materiales muy variados para la filtrar se vio la necesidad de desarrollar diferentes tipos de filtros. Algunas veces la muestra o corriente a filtrar pasa por un pretratamiento para conseguir así un aumento en la velocidad de filtrado. También se encontró de acuerdo a la bibliografía (Warren L. Mccabe; Julian C. Smith; Peter Harriott., 2004) que se tienen requisitos para el medio filtrante: Requerimientos para el medio filtrante. 1.- Ha de retener los sólidos a filtrar, dando lugar a un filtrado razonablemente claro. 2.- No debe obstruirse o cegarse. 3.- Ha de ser químicamente inerte. 4.- Ha de tener suficiente resistencia física para soportar las condiciones del proceso. 5.-Permite que la torta se desprenda de forma limpia y completa. 6.- No ha de ser excesivamente caro. Filtración al Vacío Fundamento: la fuerza impulsora para que el líquido atraviese el filtro es la que ejerce la presión atmosférica cuando aplicamos el vacío al sistema. Es el método más rápido y a veces
  2. 2. permite la filtración de aquellas suspensiones en las que la fuerza de gravedad no es suficiente para el proceso. Utilidad: separar un sólido de un líquido, cuando lo que se quiere recuperar es el sólido. Ofrece una menor superficie de filtración para recoger mejor el sólido. El hecho de aplicar la succión con vacío permite acelerar la velocidad de filtración. Para crear el vacío en el sistema utilizamos una bomba de succión o de vacío. Bombas de vacío o succión. Las bombas de vacío son aquellos dispositivos que se encargan de extraer moléculas de gas de un volumen sellado, formando un vacío parcial, también llegan a extraer sustancias no deseadas en el producto, sistema o proceso. El funcionamiento se define por la velocidad de bombeo y la cantidad de gas evacuado por una unidad de tiempo de las bombas de vacío. Dos características esenciales de las bombas de vacío son: La presión limite, también llamada presión mínima de entrada. El tiempo necesario para alcanzar dicha presión. Ambos factores no dependen necesariamente del tipo de bomba sino del recipiente a evacuar. Material y Equipo:  1 matraz kitasato.  Bomba de succión (para vacío).  1 manguera (3/4”)  2 conectores (3/4”).  4 bolsas de té de manzanilla  Maizena (sabor fresa)  1 Soporte universal.  1 pinza (2 dedos).  1 manguera.  4 vasos precipitado 50 ml.  1 vernier. Procedimiento: 1. Se prepara el material. 2. Se monta el soporte universal y la pinza de dos dedos. 3. Se coloca el matraz kitasato y la manguera conectada a la bomba. 4. Conectamos la bomba de succión y probamos que no esté a una presión muy elevada. 5. Colocamos el filtro en el matraz. 6. Después encendemos la bomba y vaciamos el producto a filtrar.
  3. 3. 7. Se mide el tiempo de filtrado. Datos iniciales Temperatura: 21℃. Presión: 22.66 Kpa mmaizena: 42.844 g Diámetro: 1.8cm (Diámetro de la manguera en la que se colocó el filtro) mté : 32.8259g mvaso vacío : 30.9793 Cálculos para Resistencia al medio filtrante (Rm): A partir de los datos obtenidos en el laboratorio se obtienen los puntos de una recta con los cuales obtendremos el valor de m y posteriormente el valor de b, ya que este último lo utilizaremos después. Nota: Se trabaja en el Sistema inglés. Datos obtenidos para el té: Convertimos unidades y obtenemos: Datos obtenidos para la maicena: Convertimos unidades y obtenemos:
  4. 4. Trabajando con los Datos obtenidos de la Maizena: Tomando el volumen como “x” y t/V como “y” para la ecuación y= mx + b, PRIMERO determinamos el valor de la pendiente (m) y sustituimos valores. Para la ecuación de la recta y= mx +b 𝑚 = 36843.72 − 47680 0.032 − 0.015 = −637426.471𝑠/𝑙𝑡2 Y sustituimos en y 𝑏 = 47680 𝑠/𝑙𝑡 − (−637426.471 𝑠/𝑙𝑡2 ) (0.015𝑙𝑡)= 57241.3971 𝑠/𝑙𝑡 Para calcular Rm: 𝑅𝑚 = 𝐴 ∆𝑃𝑔𝑐 𝜇 ( 1 𝑞0 ) 𝑏 = 1 𝑞0 Tenemos que calcular Área, entonces: 𝐴 = 𝜋(9𝑋10−3)2 = 2.544696𝑋10−4 𝑚2 ∆𝑃 = 22.60𝐾𝑃𝑎 (Valor dado por la bomba de vacío) 𝑔𝑐 = 9.807 𝑁 𝑘𝑔𝑓 Convirtiendo todos los resultados a sistema inglés: 𝐴 = 0.002738 𝑓𝑡2 ∆𝑃 = 473.26 𝑙𝑏𝑓 𝑓𝑡2 𝑚 = 6.739𝑋10−4 𝑙𝑏𝑚/𝑓𝑡 𝑠 𝑔𝑐 = 32.174 𝑙𝑏 𝑓𝑡 𝑙𝑏𝑓 𝑠2 Sustituyendo en Rm: 𝑅𝑚 = 𝐴 ∆𝑃𝑔 𝑐 𝜇 ( 1 𝑞0 ) = 61864.69 𝑓𝑡2 𝑠 . 1621569.122 𝑠 𝑓𝑡3 = 1.0031𝑥1011 1 𝑓𝑡
  5. 5. Conclusión: Mediante la realización de la práctica se observó que se debe tener mucha precaución a la hora del manejo de la bomba de vacío, ya que puede ocasionar errores durante la misma, y se pudo observar la importancia que tiene el filtrado no solo a nivel laboratorio, sino también a nivel industrial. Existen muchos tipos de filtrado para diferentes fines, una de las cuestiones que se debe tener en cuenta es saber que método es el apropiado. Observaciones: Únicamente se realizaron los cálculos con los datos obtenidos de la maicena debido a que el tiempo de filtrado del té fue muy rápido y no se pudo obtener un segundo dato. Pudo haber errores a la hora de calcular Rm para la maicena debido a que el valor de V en el tiempo 11.92 no es un valor exacto. Lo ideal hubiera sido tomar más mediciones en cuanto a tiempo y volumen para poder obtener una recta mucho más precisa. En el primer intento nuestro producto a filtrar: Jugo de limón con pulpa y jugo de naranja con pulpa, no se pudo utilizar ya que el papel filtro se rompía al colocarlo en el embudo de vidrio y accionar la bomba, por eso se optó por cambiar el producto a filtrar así como el medio filtrante. Bibliografía: Warren L. Mccabe; Julian C. Smith; Peter Harriott, Operacionesunitarias en ingeniería química, Mcgraw-Hill / Interamericana de México, 2004, sexta Ed. Filtración al vacío. Recuperado de: http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/index1.html# Bomba de vacío.Recuperado de: https://www.quiminet.com/articulos/el-funcionamiento-de-una-bomba-de-vacio-y-sus- caracteristicas-62213.htm

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