Informe de Laboratorio Numero 9 Fluidizacion y Lechos Hh

FLUIDIZACION Y PERDIDAS ATRAVES DE LECHOS POROSOS

ORIANA RIVERA ROLDAN ANGIE LICET LORA GRISALES JULIAN FELIPE CAPERA SAAVEDRA BRIAN CAMILO RIAÑO URREGO

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO OPERACIONES UNITARIAS: MOMENTUM MEDELLIN, COLOMBIA 2016

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









FLUIDIZACION Y PERDIDAS ATRAVES DE LECHOS POROSOS

ORIANA RIVERA ROLDAN ANGIE LICET LORA GRISALES JULIAN FELIPE CAPERA SAAVEDRA BRIAN CAMILO RIAÑO URREGO

INFORME DE LABORATORIO N !

P"D# HADER H# ALZATE GIL

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO OPERACIONES UNITARIAS: MOMENTUM MEDELLIN, COLOMBIA









1.OBJETIVOS 1.1OBJETIVOS FLUIDIZACION 1.1. 1. 1.11 OBJET OBJETIV IVO O GENE GENERA RAL L E$%&'()* + -./.*%)/(+%. '+ & +-". '+ )*%-&)$ $3(')$, .* + -&) )$) &) -.**(+%+ '+ 4&('. )$-+'+%+

1.1. 1. 1.22 OBJE OBJETI TIVO VOS S ESPEC ESPECIF IFIC ICOS OS • C.$%*&(* ) -&*5) '+ -)') '+ *+$(3 5$# V+.-(')' )*) & +-". &+ $+ '+$+) 4&('(7)* • # C.$%*&(* ) -&*5) '+ .*.$(')' 5$# V+.-(')' )*) + /($/. +-".#

1.2 OBJETIVOS PERDIDAS A TRAVES TRAVES DE LECHOS POROSOS 1.2. 1. 2.11 OBJET OBJETIV IVO O GENE GENERA RAL L O8%++* )$ *(-()+$ -)*)-%+*$%(-)$ '+ & +-". +/)-)'.# 1.2. 1. 2.22 OBJE OBJETI TIVO VOS S ESPEC ESPECIF IFIC ICOS OS • C./*+'+* ) "('*9&(-) '+ &) %.**+ +/)-)')# D+%+*/()* ++*(/+%)/+%+ &%.$ '+ -)*;) < '+ (&')-(3 )*) + $($%+/) )(*+=) )(*+=);&) ;&) &+ 4&<+ 4&<+ + -.%*) -.%*)-.* -.**(+ *(+%+ %+ + &) %.**+ %.**+ +/)-) +/)-)') ') -. )(.$ )(.$ *)$-"(;#

2. DATOS L) *9-%(-) $+ '+$)**.3 + + )8.*)%.*(. '+ .+*)-(.+$ &(%)*()$ '+ ) &(5+*$(')' .%(4(-() 8.(5)*()) $+'+ M+'+# E$%+ %*)8)>. ++*(/+%) -.$($%(3 + '.$ )*%+$ .$ -&)+$ +*) ))(7)* + -./.*%)/(+%. '+ & +-". '+ )*%-&)$ $3(')$ + '.'+ )$) &) -.**(+%+ '+ 4&('. )$-+'+%+ ?4&('(7)-(3@ < ))(7)* )$ *'(')$ ) %*)5$ '+ +-".$ .*.$.$ + '.'+ $+ .8$+*5)*9 %.**+ $+-) < %.**+ "&/+')'#

2.1 FLUIDIZACION FLUIDIZACION L) 4&('(7)-(3 +$ &) .+*)-(3 /+'()%+ ) -&) & $3('. 4()/+%+ '(5('('. ) -.%)-%. -. & 4&('. 4.*/) &) /+7-) 4&(') &+ &+'+ /)(&)*$+ -./. %)# A -.%(&)-(3, $+ /.$%*)*9 .$ ')%.$ +-+$)*(.$ )*) .$ -9-&.$ -.**+$.'(+%+$ )*)









Tabla 1. Datos experimentales para lecho de partículas sólidas (fluidización)

eInici al

0.4 5

Dinter

L

no

tubo

(m) (m) 0.04 1.2 9 2

Z 0[m μ[Pa D p[m] ] s] 0.18

0.004 45

0.001

]

Factor Rotme tro

1000

0.0628

ρ l[kg/m 3

S(+'. eInicial! porosidad inicial del lecho, Dinterno: Diámetro interno, Ltubo ! Longitud del tuo, Z tuo, Z 0! altura inicial del lecho, D p! diámetro de la part!cula, μ! part!cula, μ! "iscosidad "iscosidad dinámica, ρ l l : densidad del #uido. $n esta práctica se pretende conocer la altura de un lecho "ariando un #u%o de &orma ascendente ' descendente para luego oser"ar (ue pasa con el lecho (ue pasa de estar )%o a #uidi*ado, a continuaci+n, se oser"ara los datos eperimentales otenidos entonces:

Tabla Tabla 2. Altura dl l!"# $ d%&r'!%a( d )r(%*'+&lu,# a(!'d't /  12 16 20 24 28 2 6 40 44 48 52 56 60 66 2 8 84 90 96 100

-lu%o scendente /3galmin L3cm ∆in72 0.56 1.0048 1.256 1.502 1.584 2.0096 2.2608 2.512 2.62 .0144 .2656 .5168 .68 4.1448 4.5216 4.8984 5.252 5.652 6.0288 6 28

1.5 1.5 1 .8 2.1 2.4 2. 2. 2 . 2. 2.9    .1 . .4 . 4 .6 5.1 54

18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 6.1 . 9.5 12. 16.4 22.9 6. 48.2 54 9

Ltotalm 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.061 0.0 0.095 0.12 0.164 0.229 0.6 0.482 0 549









&+ )$ 5)*()-(.+$ '+ 4&>. 4&+*. '($/(&<+'. -)') 5+7 ")$%) +;)* ) &%. '.'+ + +-". +$ 4(>., %./)'. *+;($%*. '+ ) -)') '+ *+$(3 -)') 5+7 &+ $+ 5)*()8) + 4&>.# L.$ ')%.$ .8%+('.$ 4&+*. .$ $(;&(+%+$:

T)8) # Altura dl l!"# $ d%&r'!%a( d )r(%*'+&lu,# d(!'d't

/  100 96 90 84 8 2 66 60 56 52 48 44 40 6 2 28 24 20 16 12

-lu%o descendente /3galmin L3cm ∆in72 6.28 6.0288 5.652 5.252 4.8984 4.5216 4.1448 .68 .5168 .2656 .0144 2.62 2.512 2.2608 2.0096 1.584 1.502 1.256 1.0048 0.56

5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 4.8 4.5 .6 .4  2.8 2.5 2.1 1.8 1.5

54.9 48 41 5.5 2 28 26 2 22 20.8 1.8 14.8 12.9 9 0 0 0 0 0 0

Ltotalcm 5.9 51 44 8.5 5 1 29 26 25 2.8 20.8 1.8 15.9 12      

2.2 LECHOS POROSOS

S+ -.$('+*) & +-". .*.$., ) &+ +$%9 4.*/)'. .* )*%-&)$ -.%(;&)$ &+ '+>) +%*+ +)$ "&+-.$ . +$)-(.$ (8*+$ < ) %*)5$ '+ +.$ -(*-&) + 4&('.# L.$ ')%.$









Tabla 4 Datos experimentales de lechos porosos

ρ

ρlm

aire

=gm 1.068



=gm  826

L m 0.2

plocalpa

D cm 25

normal  pa 26#6 10125

E '.'+: ρair aire : densidad del aire a la altura de ;edell!n,

ρlm : densidad del

l!(uido en el man+metro, L: altura del lecho, D: diámetro del lecho, local: resi+n de ;edell!n,  normal : presi+n normal.

$n esta segunda parte de la práctica se reali*aron dos eperimentos los cuales &ueron: torre seca, en donde solo se hac!a pasar un #u%o de aire "ariale por el lecho ' se e"aluaa el camio de presi+n en el gas. La otra parte corresponde a torre h
Tabla 5 Datos experimentales de flujo en torre seca

Ensay o " 2 3 # $

Torre seca Flujo de Flujo de aire aire 3 (ft /in! (3/s! 0.055108 160 8 0.009144 150 8 0.0660201 140 9 0.0615258 10 9 0.056615 120 9

'

90

0.0424486 9











Tabla  Datos experimentales de flujos en torres h!meda









Torre Heda Flujo Flujo de de a)ua aire Flujo de 3 3 Ensay (ft /in (ft /i aire o ! n! (3/s! 0.01511 " 80 155 6 0.00914 2 80 150 48 0.066020 3 80 140 19 0.061525 # 80 10 89 0.05661 $ 80 120 59 0.05191 % 80 110 29 0.041942 & 80 100 99 0.042448 ' 80 90 69 0.0554 * 80 80 9 0.0060 "+ 80 0 09 0.028165 "" 80 60 9

-. ODELO DE C/LCULO 0 RESULTADOS









ρ Part í cula=

Masa Part í cula

?1@

Volumen Part í cula

T) T) &+ + 5.&/+ '+ ) )*%-&), -.$('+*)'. &+ +$ &) +$4+*) +$%9 ')'. .*: Volumen Part í cula=

πd

3

?2@

6

S(+'. V: 5.&/+ < ': '(9/+%*. '+ ) )*%-&), -. .$ ')%.$ '+ ) %)8) 1 + 5.&/+ $+*(): 3

V =

π ( 0.00445 ) 6

 4.614$>08 m 



C. )$ +-&)-(.+$ ?1@ < ?2@ $+ -)-&)*. . ')%.$ '+ ) $(;&(+%+ %)8):

Tabla " Datos de la partícula fluidizada o a fluidizar

,iensiones de la -artcula 3) # 4.61$>08 p(m 0.00000 $ p(%g) 5 3 & p(kg/m 152.95 ) D p[m] 0.00445









'+ ) 5+.-(')' '+ 4&('., )*) . -&) $+ %(++ + -&+%) ) 4&+*7) '+ 4.%)-(3 '+ &('. '+$)7)'., ')') .*: ∆ P Lecho A= W Lecho− Empuje

?@ D.'+, P+-".: C)') '+ *+$(3 ) %*)5$ '+ +-".# ?lech

: P+$. P+$. '+ '+ ++-". ".## W Lecho

( 1 ε ) AL ρ Partícula g

=

−

?@ A'+/9$ Empuje=( 1 −ε ) AL ρ Fluido g

?@ R++/)7)'. ?@ < ?@ + ?@, $+ %(++ &+ ) -)') '+ *+$(3 ) %*)5$ '+ +-". +$: ∆ P Lecho A = (1 −ε ) AL ρ Partícula g −( 1− ε ) AL ρ Fluido g ∆ P Lecho=( ρ Partícula− ρ Fluido )∗( 1 −ε )∗ Lg

?6@ ?@

S( $+ $&.+ &+ ) /)$) '+ $3('.$ +*/)+-+ -.$%)%+ '&*)%+ ) 4&('(7)-(3, $+ +;) )

( 1− ε ) L =( 1− ε ) L 0

D.'+, @: @

P.*.$(')' '+ +-".# P (' ' ( ( (  '   "

0

?@









V s=

Q Au!o

?10@

-.1 L!"# 3)a!ad# A )*%(* '+ &) %.**+ +/)-)') -. +/)&+$ *)$-"(; $+ 8&$-3 .8%++* & -.%)-%. %(/. +%*+ '.$ 4&('.$ A;&) < A(*+, '+ +$%) $+ .8$+*53 .$ '(4+*+%+$ -)/8(.$ + ) -)') '+ *+$(3 -&)'. $+ /)%&5. -.$%)%+ + 4&>. '+ A;&) < $+ 5)*()8) + 4&>. '+ A(*+# L.$ 4&>.$ '+ A(*+ 4&+*. /+'('.$ ) )*%(* '+ & *.%9/+%*. &+ ('(-)8) & 5).* ) )$ -.'(-(.+$ -.'(-(.+$ +$%9')* '+ %*)8)>., %*)8)>., .* +$%+ /.%(5. $+ ")-+ +-+$)*(. +-+$)*(. -.**+;(* -.**+;(* +$%+ 5).* ) )$ -.'(-(.+$ *+)+$ '+ %*)8)>. + + )8.*)%.*(., +$%. $+ &+'+ .;*)* /+'()%+ ) $(;&(+%+ +*+$(3 )$&/(+'. &+ + A(*+ $+ -./.*%) -./. & ;)$ ('+): P1 V 1  0 = P0 V 0  1

?11@

Aiendo p: presi+n, B: "olumen ' C: temperatura para corregir el #u%o se di"ide en un tiempo t. entonces en tonces la ecuaci+n 11 (uedar!a: P1 " 1  0= P0 " 0  1 12 $n dond donde e el punt punto o cero cero son dato datos s a cond condic icio iones nes estánd estándar ar ' el punt punto o 1 a condiciones reales entonces: P0 " 0  1 " 1= P 1  0 1 Aiendo : P0 E 10125 pa,

P1 E26#6 )

 0 2 -,

 1  26 - <

4&>. '+ )(*+ &+ $+ +-&+%*) + ) %)8)  < 6# E>+/. '+ ) %)8)  -.

" 0  0.055108 m s los cálculos serian:

" 0 











Flujo $eal

( )= Pie 3 min

escala∗0,0253

?12@ E+*(/+%)/+%+ ) *+$(3 $+ /('(3 -. & /)3/+%*. + U# -..-(+'. ) )%&*) '+ 4&('. /)./%*(/)./%*(-., ., $& '+$(')' '+$(')' < + 5).* '+ ) ;*)5+')' $+ &+'+ +-.%*)* +-.%*)* ) *+$(3 ++*(/+%) '+ ) $(;&(+%+ /)+*): ∆ P ρ% gh =

?1@

D3'+: 4 -.**+$.'+ -.**+$.'+ ) ) '+$(')' '+ 4&('. /)./%*(-., ": '(4+*+-() '+ )%&*) + + /)3/+%*. < ;: ) ;*)5+')'#

-.2 R(ultad#(4 -.2.1 R(ultad#( &lu%d%a!%*'4









1(3/s!

Tabla " lechos $ altura de diferencia de

descendente

'lustración 1 porosidad s elocidad (flujo ascendente $ descendente)

5l#!%dad

-.2.1

0.00000 0 0.00000 40 0.00000 50 0.00000 60 0.00000 0 0.00000 80 0.00000 90 0.00001 00 0.00001 09 0.00001 19 0.00001 29 0.00001 9 0.00001 49 0.00001 64

Pe-erien ( Pe-eriental (Pa! Pa! tal .65 .65 448.602 52.0869 59.816 62.540 62.540 62.540 62.540 22.581 4.260 4.260 4.260 2.159

e" e"

(/s! (/s!

0.00158 6 0.002111 0.45 15 0.00268 0.45 94 0.00166 0.45  0.00694 0.45 51 0.004222 0.45  0.00450 0.45 09 0.0052 0.45 88 0.005805 0.45 66 0.006 0.45 45 0.006861 0.45 24 0.589211 0.0089 62 0 0.61485 0.00916 99 81 0.00808 0.64 49 0.45

#esultados de altura de Tabla % % #esultados #esultados de lechos $ diferencia de presión&flujo ascendente presión& flujo

'lustración  D* +s +elocidad (flujo ascendente $ descendente)

R(ultad#( 3%'%3a d &lu%d%a!%*'6 R%a7#8 R(ultad#( l!"#( 3)a!ad#(4









0.06152589

0.08159892 4 0.05042 9

2.6 0.0814 08 65 291.41 0.080922 28 82

0.0566159

0.0699419 4

26.12 0.0469 84 99

0.05 0.0519 191 12 29 9

0.06 0.0641 411 144 44

210.46 0.0684 48 15

0.04194299

0.05828494 5

186.18 0.062248 04 2

0.04244869

0.05245645 1

1.61 0.05602 16 49

0.06602019

1 > 1.05944  > 1.091929 > 1.126691 1 > 1.16449  > 1.20582 4 > 1.251629 8

2.11825 66 2.6050  2.56581  2.464041 1 2.41095 66 2.29516 5

A )*%(* )*%(* '+ .$ ')%.$ '+ ) %)8) ! $+ *+)(73 ) $(;&(+%+ (&$%*)-(3:









O8%+('.$ .$ *+$&%)'.$ '+ %.**+ +/)-)') $+-), $+ /&+$%*) .$ ')%.$ .8%+('.$ )*) %.**+ +/)-)') "/+'), )*) ) -&) $+ &%((73 );&) )*) "&/+'+-+* < ))(7)* + *.-+$.# L.$ ')%.$ .8%+('.$ $+ /&+$%*) ) -.%(&)-(3: 'lustración 4 #esultados de torre empacada h!meda

Flujo de a)ua(ft3/ in! 80 80

Flujo de aire (3/s! 0.0151 16 0.0091 448

ujo aire corre)ido( 3/s! 0.150569442 0 145126

P (Pa! 0 LO0 (0! 10.26 0.160808 > 28 16 0.96919 898.522 0.155620 > 8 8 0.8092

LO0 ( P/L! .25589  .09490 8









'lustración 5 lo( */) +s /o (0)

Lo) (4Pe-!/L 5s. Lo) (0! .5 .2 & E 2.52 G 5.1 HI E 0.95

2.9 2.6 2.

>1 .

>1.2

>1.1

>1

>0.9

>0 .8

2 >0.

A partir de la gráfica se determinaron los puntos de carga e inundación los cuales se subrayaron con amarillo (punto de carga) y azul (punto de inundación), el punto de carga se caracteriza por el cambio de pendiente de la recta y el punto de inundación porque es el punto final después del cambio de pendiente.











> 1.02981 1 > 1.0809 6 > 1.18925 6 > 1.20582 4

2.42929 0 2.5009 82 2.2518 81 2.16011 18









+-". +-". + 4.*/) 4.*/) '+ 8&*8&> 8&*8&>)$ )$ < $3. $3. -.%)-.%)-%) %) '(*+-% '(*+-%)/+ )/+%+ %+ -. &) +&+ +&+) ) -)%(')' '+ $3('. + &) '+;)') +5.%&*)# •

Se obseró el fenómeno que ocurre en una torre empacada, entendiendo sus caracter!sticas principales, para ello se midieron a diferentes caudales de aire para la torre seca y de aire y agua para la torre "#meda con sus respectias ca!das de presión, para la segunda se obtuieron los puntos de carga y de inundación mencionados anteriormente.

•

$a "umedad en el lec"o, ocasionan aumento en la resistencia al flu%o de aire y por lo tanto en la ca!da de presión. & además que un e'ceso en el flu%o de aire trae como consecuencia la inundación de la torre, y por lo tanto un cese en la operación de la misma.









Informe de Laboratorio Numero 9 Fluidizacion y Lechos Hh

Recommend Documents