ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA TRANSFERENCIA DE MOMENTUM
2.5. Un decantador continuo por gravedad ha de separar nitrobenceno, con una densidad de 75 Ib/pie3, de un líquido acuoso de lavado que tiene una densidad de 64 Ib/pie3. Si la altura total del separador es 3 pies y la interfase ha de estar a 1,5 pies del fondo del tanque, (a) ¿cuál sería la altura de la rama del rebosadero del líquido pesado? (b) ¿cuánto afectaría a la posición de la interfase un error de 2 pulg en esta altura?
Nitrobenceno
= 7 5 ⁄ Liquido acuoso
= 6 4 ⁄ = 3 = 1,5 Solucion Se utiliza para la separación continua dos líquidos no miscibles con densidades diferentes
= = = El líquido pesado tiene que equilibrar a la altura ligeramente superior de los dos líquidos
+ = = + La fracción de volumen del tanque ocupado por el líquido será del 95 por 100. Entonces la altura del líquido será el 90 por 100 de la altura total del separador del tanque.
= 0,90 ,90 ∗ 3 = 2,7 La interfase está a igual distancia del fondo del tanque que de la superficie del líquido
= 1,5 1,5 = − ( / ) 1 − / Despejando de la ecuación
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= 1,50 + (2,70 − 1,50)
64 = 2,52 75
¿Cuánto afectaría a la posición de la interfase un error de 2 pulg en esta altura?
2 = 0,1666 La posición de la interfase liquido – liquido en el separador depende de la relación de densidades de los dos líquidos y de las alturas de los rebosaderos. Error absoluto:
= 1,50 pie
= 2 pulg = 0,1666 pie = | − | = (1,50 − 0,1666) = 1,33 Error relativo:
= =
∗ 100
1,33 ∗ 100 1,50
= 88,7% Como las densidades del nitrobenceno y del líquido acuoso son aproximadamente iguales la posición de la interfase se hace muy sensible a las variaciones de
= 2,52
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Bibliografía consultada McCabe, W. L., Smith, J.C., Harriott, P. (1991). Operaciones básicas de ingeniería química (Cap. 2, Estática
de
fluidos
y
sus
aplicaciones,
p.
25
-
40).
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=10450169
Recuperado
de
