Manual Op II - Alumnos

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS

Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías

Departamento de Ingeniería Qími!a Laboratorio de Ingeniería Química

I" Q" Lí# $ernando Gon%&'e% Re(no#o )" en C" Jaime R*+n ,+re% Lea-o )" en C Lara Emi'ia Ortega Ro#a'e# )" en C" A'.redo )e%a Gar!ía"

1


INDICE ,&g" INTRODUCCI/N REGLA)ENTO DEL LA0ORATORIO DE INGENIERÍA QUÍ)ICA

1

CUIDADO DE LAS 02SCULAS CUIDADO DEL EQUI,O DE LA0ORATORIO ,R2CTICA 3 45 Di.#i6n

7

,R2CTICA 3 85 A*#or!i6n

49

,R2CTICA 3 :5 ;midi.i!a!i6n

84

,R2CTICA 3 15 Se!ado a= Se!a Se!ado dorr de Ro!í Ro!ío o *= Se!a Se!ado dorr de de C>ar C>aro' o'a# a# != Se!a Se!ado dorr Rotat Rotator orio io

8<

,R2CTICA 395 De#ti'a!i6n a= De#t De#ti'i'a! a!i6 i6n n Simp Simp'e 'e *= De#ti' De#ti'a!i a!i6n 6n $ra!!io $ra!!ionada nada

:<

,R2CTICA 375 E?tra!!i6n

99

0I0LIOGRA$ÍA @ RE$ERENCIAS

78

2


INTRODUCCIÓN

E' pre#ente tra*ao #e rea'i%o !on e' .in de di#minir e' tra*ao de pi%arr6nB tanto para 'o# pro.e#ore# pro.e#ore# de 'a !'a#e !omo para 'o# a'mno#" E#to e#B e e' mana' de pr&!ti!a# pr&!ti!a# de opera!ione# nitaria# IIB #erir& tanto a' do!ente !omo a' a'mno para 'a .&!i' e?p'i!a!i6n ( !ond!!i6n !ond!!i6n de 'a pr&!ti!a pr&!ti!a ( para e' a'mnoB !omo na gía met6di!a met6di!a de 'a pr&!ti!a pr&!ti!a ( e de*er& reportar a' .ina'i%ar 'a #e#i6n pr&!ti!a"

E#te mana' no !ontiene toda 'a teoría e e' a'mno de*e !ono!erB tan #o'o e# na gía" ,or 'o e e' tra*ao de ine#tiga!i6n ( !&'!'o eda 'atente en e' reporte .ina' de 'a pr&!ti!a" La metodo'ogía e ''ea e' pro.e#or e# in>erente a' pre#ente mana'B (a e +' tomar& 'o# re#'tado# e en e' #e impregnen ( pedir& a 'o# a'mno# e !a'!'enB di#e-en ( de#arro''en e' reporte de manera m( per#ona' pero e !mp'a !on e' programa de pr&!ti!a# de opera!ione# nitaria# II" Agrade!iendo 'a parti!ipa!i6n en 'a !ompi'a!i6n de' mana' a' per#ona' de #eri!io #o!ia' de' La*oratorio de Ingeniería Qími!a"

3


REGL!ENTO DEL L"# DE INGENIER$ QU$!IC 4"F ;ACER SU SOLICITUD DE ,R2CTICA CON UNA SE)ANA DE ANTICI,ACI/NB ,OR LO )ENOS 8"F SOLICITAR TODO EL )ATERIAL QUE VA A NECESITAR" Rea'i%ar por 'o# a'mno#B na 'i#ta de materia'e# ( eipoB in#trmento#B reerido# para !ada pr&!ti!a" :"F REVISAR 0ITACORA ,ARA VERI$ICAR SI EL EQUI,O SE ENCUENTRA @A EN $UNCIONA)IENTO" 1"F USAR 0ATA @ LENTES DE SEGURIDAD" 9"F ,UNTUALIDAD" 7"F NO CO)ER NI $U)AR DENTRO DEL LA0ORATORIO" LA0ORATORIO" "F NO SE REALIHA LA ,R2CTICA ,R2CTICA SI NO EST2 ,RESENTE EL )AESTRO" "F SERIEDAD @ RES,ONSA0ILIDAD DENTRO DEL LA0ORATORIO" LA0ORATORIO" <"F <"F )ANEJAR LOS A,ARATOS S/LO DES,US DE ;A0ER RECI0IDO LA INSTRUCCI/N NECESARIA" 4K"F ,REGUNTAR ANTE ANTE CUALQUIER DUDA 44"F 44"F EN CASO CASO DE ,ARO ,ARO O $ALT $ALTA A DE SERVI SERVICIO CIOSB SB SUS,EN SUS,ENDER DER LA ,R2CTICA ,R2CTICA @ AVISAR AVISAR AL AL ENCARGADO" 48"F EL GRU,O QUE DESTRU@A )ATERIAL DE0E RE,ONERLO AL LA0ORATORIO" 4:"F RES,ETAR EL ;ORARIO ASIGNADO EN EL LA0ORATORIO 41"F DEJAR EL 2RREAB )ATERIAL @ EQUI,O LI),IO @ GUARDAR LA ;ERRA)IENTASB ;ERRA)IENTASB 02SCULASB CU0ETAS CU0ETAS ETC" EN SU LUGAR" 49"F LOS RESIDUOS DESEC;O DE LA ,RACTICAB ,RACTICAB LLEVARLOS LLEVARLOS AL AL CON$INA)IENTO" CON$INA)IENTO"

ATTE" ATTE" ING" JAI)E RU0N ,REH LEAO Je.e de' La*oratorio de Ingeniería Qími!a de' CUCEI 4


CUIDDO DE L% "&%CUL% SIETE )TODOS ,ARA A;ORRAR DINERO @ ,ROTEGER A LA INDUSTRIA @ A LAS INSTITUCIONES" 4" NUNCA dee !aer #o*re 'a *&#!'a 'o# materia'e# e #e an a pe#ar" E#to pede de#a#tar e' de'i!ado me!ani#mo de 'a# mi#ma#" 8" NUNCA dee #ar 'a# *&#!'a# a per#ona# no atori%ada#" :" NUNCA !argar dema#iado 'a# *&#!'a#" )!>o# tipo# de *&#!'a# peden #er da-ada# permanentemente !arg&ndo'a# a m&# de # !apa!idad" 1" )ANTNGASE 'a# *&#!'a# !on#tantemente 'impia#" La #!iedad perdi!a e' me!ani#mo ( !a#a .ri!!i6n" 9" REE),LAHAR 'a# *&#!'a# iea# de#p+# de e +#ta# >a(an pre#tado n #eri!io ra%ona*'e" La# *&#!'a# iea# m( #ada# #on po!o e?a!ta# ( !a#an errore# m( !o#to#o#B #ea e a.e!ten 'a ganan!ia por e' #o*repe#o o e perdien e' *en nom*re de 'a Empre#a por .a'ta de pe#o" 7" RECUERDE e 'a# *&#!'a#B 'o mi#mo e !a'ier otro tipo de m&ina#B #e de#a#tan" Ver e +#ta# #ean rei#ada# reg'armente por na per#ona atori%ada" Lo!a'i%ar 'o# pro*'ema# ante# de e #e e'an grae#B pede repre#entar n !on#idera*'e a>orro de dinero" " TNGASE ,RESENTE en toda o!a#i6n 'a importan!ia de na *&#!'a" Conertir Mi'o# en pe#o# e# pr&!ti!amente pe#ar dinero F e' de #tedF" ,ee-o# errore# de pe#o peden !onertir#e en #ma# grande#"

SERVICIO $AIR0ANSF)ORSE NEGOCIACI/N DE 02SCULAS VILLALO0OSB S" A"

5

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS ,INO SU2REH 8:9FGUADALAJARA JALISCO TEL" :7 41 :< 9< @ :7 4: 14 9K

CUIDDO DEL EQUI'O DE L"ORTORIO !TERIL DE (IDRIO) IN%TRU!ENTO% * EQUI'O# 4" NUNCA dee !aer #o*re 'a *&#!'a# de 'a*oratorio granataría o pre!i#i6n 'o# materia'e# e #e an a pe#ar" E#to pede de#a#tar e' de'i!ado me!ani#mo de 'a# mi#ma#" 8" )ANTNGASE 'a# *&#!'a# !on#tantemente 'impia#" La #!iedad perdi!a e' me!ani#mo ( !a#a errore#" :" Veri.i!ar e 'o# materia'e# de idrio e#t+n en *en e#tado ( en # 'garB retornarndo'o# 'impio# ( en *en e#tado a # 'gar a' terminar 'a pr&!ti!a" 1" Lo# materia'e# e #ean ti'i%ado#B !omo rea!tio#B indi!adore#B #o'!ione#B de*er&n manear#e !on m!>o !idado ( rei#ando preiamente 'a# e#pe!i.i!a!ione# ( dato# de #egridad" 9" Lo# re#ido# generado# por 'a rea'i%a!i6n de 'a pr&!ti!a de*er&n #er ''eado# !on m!>o !idado a' 'gar de !on.inamientoB identi.i!&ndo'o# ( #igiendo 'o# 'ineamiento# mar!ado#" NO me%!'ar rea!tio# e pedan originar rea!!ione#" +# Las buenas ,r-cticas de traba.o dar-n como

resu/tado una buena ,r-ctica de o,eraciones unitarias II#

6


'R&CTIC 0 12 Di3usi4n 1# %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2 ,ara #6'idoF'íidoFga#B determinar (A" ,ara ga#Fga# determinar 'a di.#iidad de' >idr6?ido de amonio N;1O; en e' &!ido !'or>ídri!o" ,ara 'íidoFga# determinar 'o# pnto# pr&!ti!o# mediante 'a e!a!i6n de' po%oB 'o# pnto# te6ri!o# mediante 'a e!a!i6n de Gi''i'andB re'a!ionar am*a# 'ínea# en pape' 'ogarítmi!o de 'a D A0 #" T" LíidoF'íido determinar 'a di.#iidad D A0"

7# TEOR$2 LE@ DE $IC La di.#i6n mo'e!'ar pede de.inir#e !omo 'a tran#.eren!ia de mo'+!'a# indiida'e# a tra+# de n .'ido por medio de 'o# de#p'a%amiento# a'eatorio# e indiida'e# ( de#ordenado# de 'a# mo'+!'a#" La di.#i6n #e pre#enta de na regi6n de a'ta !on!entra!i6n a otra de *aa !on!entra!i6n" La e!a!i6n genera' de 'a 'e( de $i!M pede e#!ri*ir#e !omo #ige para na me%!'a *inaria de A ( 05 J A = − D AB

∂C A ∂ z

= −CD AB

∂ xA ∂ z

donde ! e# 'a !on!entra!i6n tota' de A ( 0 ( ? A e# 'a .ra!!i6n mo' de A" Si ! e# !on#tanteB enton!e#B C A = CX A CdX A = d PCX A = = dC A S#tit(endo 'a# e!a!ione# para na !on!entra!i6n tota' !on#tante" J AZ

= −D AB

dc A dz

DI8U%IÓN !OLECULR EN G%E%# CONTRADI$USION EQUI)OLAR EN GASES # Se tiene n diagrama para do# ga#e#B A ( 0B a pre#i6n par!ia' tota' !on#tante ,B en do# !&mara# grande#B !one!tada# por 7


n t*o e #ire para e #e eri.ie eri.ie 'a di.#i6n di.#i6n mo'e!'ar mo'e!'ar en e#tado e#ta!ionario" e#ta!ionario" Una agita!i6n agita!i6n en am*a# !&mara# mantiene ni.orme# ni.orme# ## !on!entra!ione#" !on!entra!ione#" La mo'+!'a A #e di.nde di.nde >a!ia 'a dere!>a dere!>a ( 'a# de 0 >a!ia 'a i%ierda" i%ierda" ,e#to ,e#to e 'a pre#i6n tota' tota' , e# !on#tante en todo e' #i#temaB 'o# mo'e# neto# de A e #e di.nden >a!ia 'a dere!>a de*en #er iga'e# iga'e# a 'o# mo'e# neto# neto# de 0B e 'o >a!en >a!ia >a!ia 'a i%ie i%ierda rda"" Si no .era a#íB 'a pre#i6n tota' no no #e mantendría !on#tante" E#to #igni.i!a eB J AZ

= −J BZ

E#!ri*iendo 'a 'e( de $i!M para 0 !ando ! e# !on#tanteB

= −DBA

J B

dc B dz

a>ora *ienB pe#to e ,  p A  p0  !on#tanteB #e tieneB C = c A

+ c B

Di.eren!iando am*o# 'ado#B dc A

= dc B

Iga'ando 'a# e!a!ione# tenemo#B J AZ

= −D AB

dc A dz

= −P −=DBA

dc B dz

S#tit(endo e!a!ione# ( !an!e'ando 'o# t+rmino# iga'e#B D A0  D0A E#to deme#tra e para na me%!'a ga#eo#a *inaria de A ( 0B e' !oe.i!iente de di.#iidad D A0 para 'a di.#i6n de A en 0 e# iga' a D 0A para 'a di.#i6n de 0 en A"

'/anteamiento '/anteamiento de so/uci4n2 N;: MM: 17,031 g/mol

Den#idad5 K": Mgm:  K"KKK: g!!" So'*i'idad en aga5 <"< g4KK m'PKC= ← Den#idad de' ga# P4"K4: *ar en e' e ' pnto de e*''i!i6n= 5 K"7 Mgm: ← Den#idad de' Ga# P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 K": Mgm : ← Den#idad mo'ar de' ga# a 49C 4 9C  K"KKKK18 mo'!m : ← $a!tor de Compre#i*i'idad PH= P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 K"<<8< ← Graedad e#pe!í.i!a Paire  4= P4"K4: *ar ( 84 C PK $== 5 K"9< ← Vo'men E#pe!í.i!o P4"K4: *ar ( 84 C PK $== 5 4"144 m :Mg ← Capa!idad !a'orí.i!a a pre#i6n !on#tante PCp= P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 K"K: MJPmo'"= ← Capa!idad !a'orí.i!a a o'men !on#tante PC= P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 K"K8 MJPmo'"= ← Ra%6n de !a'ore# e#pe!í.i!o# PGama5CpC= P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 4":K<78: ← Vi#!o#idad P4"K4: *ar ( K C P:8 $== 5 K"KKKK< ,oi#e

8

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS ← Cond!tiidad T+rmi!a P4"K4: *ar ( K C P:8 $== 5 88"4< mPm"=

;C'5 ← ,e#o )o'e!'ar 5 :7"174 :7"174 gmo'

8ase gaseosa ← Den#idad de' ga# P4"K4: *ar en e' e ' pnto de e*''i!i6n= 5 8"4 Mgm : ← Den#idad de' Ga# P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 4"97 Mgm : ← Den#idad mo'ar de' ga# a 49C 4 9C  4"97:717K  K"KKKK18 mo'!! ← $a!tor de Compre#i*i'idad PH= P4"K4: *ar ( 49 C P9< $== 5 K"<<1: ← Graedad e#pe!í.i!a Paire  4= P4"K4: *ar ( K C P:8 $== 5 4"87 ← Vo'men E#pe!í.i!o P4"K4: *ar ( 84 C PK $== 5 K"7 m :Mg ← Capa!idad !a'orí.i!a a pre#i6n !on#tante PCp= P4 *ar ( 89 C P $== 5 K"K8< MJPmo'"= ← Vi#!o#idad P4"K4: *ar ( K C P:8 $== 5 K"KKK4:8 ,oi#e ← Cond!tiidad T+rmi!a P4"K4: *ar ( K C P:8 $== 5 49"1 mPm"=

9

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS ← So'*i'idad en aga P4"K4: *ar ( K C P:8 $== 5 9K7 o'o'

N;1CL )")5 9:"1< gmo'

"demostración de la ley de Graham de la difusión gaseosa" Procedimiento Experimental: Temperatura = 25° = 2!°# $lculos y %esultados: Para un u n tiempo &t':  min( ) total = 2*( cm +,* )- = -.(2 cm ,l )2 = !(/ cm

10


%eempla0ando

Si de#p+# de .ormado e' N;1C' ( #e de#p'a%a >a!ia e' ;C'B tenemo#5 9 V;C'  : :7"9 99:"9  K"87 VN;1C' 9 La e'o!idad de de#p'a%amiento de N; 1C'B menor a' N;: 6 e' ;C'" Temperatra  89C L:  1" t:  : min" V N;1C'  1":  4"977 !mmin  ;C'  Re#'tado#5 La di.#i6n de N; : en aire  L 8t  P41"8=8P7K= 1"<1?4K F9 m8#eg" La di.#i6n de ;C' en aire  P<"7= 8P7K=   ? 4K F9 m8#eg" La di.#i6n de N; 1C' en ;C' ;C'  P1"=8P:7K=  4"88 ? 4K F9 m8#eg"

Tab/a 5#1 ;Tre La di.#i6n de N; : en aire a 8: 4"<?4K F9 m8#eg" Corrigiendo por temperatra #egWn e!n 8": D AF0  4TP:8=  4  K"4<P8:= :8  K"4<194K  1":< ?4K F9 'ara T ? 5@A B DN;:Faire PT8<=1":
11


CASO ES,ECIAL DE A QUE SE DI$UNDE A TRAVES DE 0 NO DI$USIVO @ EN RE,OSO # En e' !a#o de 'a di.#i6n de A a tra+# de 0B e e#t& e#ta!ionario ( no #e di.ndeB e# na #ita!i6n de e#tado e#ta!ionario *a#tante .re!ente" En e#te !a#oB a'gWn 'ímite a' .ina' de 'a tra(e!toria de di.#i6n e# impermea*'e a' !omponente 0B por 'o e +#te no pede atrae#ar'o" Un eemp'o e# e' e #e me#tra en 'a .ig" 7"8F8a para 'a eapora!i6n de n 'íido pro !omo e' metano' PA= en e' .ondo de n t*o e#tre!>oB por !(o e?tremo #perior #e >a!e pa#ar na gran !antidad de aire P0= inerte o e no #e di.nde" E' apor de metano' PA= #e di.nde a tra+# de' aire P0= en e' t*o" E' 'ímite en 'a #per.i!ie 'íida en e' pnto 4 e# impermea*'e a' aireB pe# +#te e# in#o'*'e en e' metano' 'íido" ,or !on#igienteB e' aire P0= no pede di.ndir#e en 'a #per.i!ie o por de*ao de e''a" En e' pnto 8B 'a pre#i6n par!ia' p A  KB pe# pa#a n gran o'men de aire" ,ara ded!ir e' !a#o de A e #e di.nde en 0 e#ta!ionarioB en 'a e!a!i6nB en 'a e!a!i6n genera' #e ##tit(e N 0  KB N z = cD AB

dx A dz

c A

+

C

( N A + 0)

Si #e mantiene !on#tante 'a pre#i6n tota' ,B #e ##tit(e 'a e!a!i6n" N A = −

D AB dp A RT dz

+

p A P

C =

P B p A RT

=

x A Pyc A C

en

N A

Reordenando e integrandoB

 

N A 1 −

∫

N A dz = −

D AB

∫

 = − D AB dp A + c A  P  RT dz C

p A

dp A

N A

RT 1 − p P

=

D AB P RT P z 2

− z 1 =

'n

P − p A 2 P − p A1

La e!a!i6n e# 'a e?pre#i6n .ina' ade!ada para !a'!'ar e' .'o de A" Sin em*argoB !on .re!en!ia #e e#!ri*e tam*i+n de otra .orma" ,rimero #e de.ine 'a media 'ogarítmi!a de 0 inerte" ,e#to e P = p A1 + pB1 = p A2 + pB 2 B pB1 = PP − p A1 = ( pB 2 = PP − p A2 =

P BM

pB 2 pB1 p A1 p A 2 −

=

p

−

'n pB

=

P − p

'n P − p A

2

B1

2

A1

S#tit(endo 'a e!a!i6n en 'a anterior5 N A

=

D ABP

−

( p A1 − pA 2 )

E!a!i6n Rea'5

D AB

−

PRACTICO

RT ρ ( x f 2 − x o2 ) = P 2θ MP 'n P B B 2

1

12


E!a!i6n de Gi''i'and5 3

D AB

=

"0043t

(

2

PT V A

(

1

+

M A

1 3

+

1

M B

V B

1 3

)

1 2

)

La# er#ione# moderna# de 'a teoría !in+ti!a >an intentado tomar en !enta 'a# .er%a# de atra!!i6n ( rep'#i6n e?i#tente# entre 'a# mo'+!'a#" ;ir#!>.e'derB 0ird ( Sot%B ti'i%ando e' poten!ia' de Lennard Jone# para ea'ar 'a in.'en!ia de 'a# .er%a# intermo'e!'are#B en!ontraron na e!a!i6n ade!ada a' !oe.i!iente de di.#i6n !orre#pondiente a parea# ga#eo#a# de mo'+!'a# no po'are# ( no rea!tia#" 3

D AB =

0"001858T

2

(

1 M A

+

1 M B

)

1

2

2

P σ AB ΩD

DI8U%IÓN !OLECULR EN L$QUIDO% ECUACIONES ,ARA LA DI$USI/N EN LÍQUIDOS" ,e#to e 'a# mo'+!'a# de n 'íido e#t&n m&# pr6?ima# na# de otra# e en 'o# ga#e#B 'a den#idad ( 'a re#i#ten!ia a 'a di.#i6n en a+' #on m!>o ma(ore#" Adem&#B ( de*ido a e#ta pro?imidad de 'a# mo'+!'a#B 'a# .er%a# de atra!!i6n entre e''a# tienen n e.e!to importante #o*re 'a di.#i6n" En 'a di.#i6n en 'íido#B na de 'a# di.eren!ia# m&# notoria# !on 'a di.#i6n en ga#e# e# e 'a# di.#iidade# #e'en #er *a#tante dependiente# de 'a !on!entra!i6n de 'o# !omponente# e #e di.nden"

1# CONTRADI$USION EQUI)OLAR" ,ara e#te tipo de di.#i6n #e tiene e N A

=

D AB ( c A1 z 2

− c A 2 )

− z 1

=

D AB − prom ( x A1 z 2

N A

ρ 1

− x A 2 )

− z 1

C prom

ρ  =    =  M  prom

M 1

+

= −N B ρ 2 M 2

2

8" DI$USI/N DE  A” A TRAVS DE B” QUE NO SE DI$UNDE" E' a#pe!to m&# importante de di.#i6n en 'íido# !orre#ponde a' #o'to A e #e di.nde en e' di#o'ente 0B e#ta!ionario e no #e di.nde" La e!a!i6n !orre#pondiente a e#ta di.#i6n e# 'a #igiente5 N A

=

D ABc prom ( x A1 − x A 2 )

( z 2 − z 1 ) x BM

donde

x BM =

x B1 − x B 2 x

'n x B 1 B2

? A4  ?04  ? A8  ?08  4"K" En #o'!ione# di'ida#B ? 0) e# !er!ano a 4"K ( ! e# e#en!ia'mente !on#tante" Enton!e# 'a e!a!i6n #e #imp'i.i!a a 13


N A

D AB ( c A1 − c A 2 )

=

z 2

− z 1

DI8U%IÓN !OLECULR EN %ÓLIDO%# DI$USI/N EN S/LIDOS QUE SIGUEN LA LE@ DE $IC" 4" DEDUCCI/N DE LAS ECUACIONES # E#te tipo de di.#i6n en #6'ido# no depende de 'a e#tr!tra rea' de' #6'ido" La di.#i6n #e eri.i!a !ando e' .'ido o #o'to e #e di.ndeB #e di#e'e en e' #6'ido para .ormar na #o'!i6n m&# o meno# >omog+nea" En genera'B #e emp'ean e!a!ione# #imp'i.i!ada#" Con 'a e?pre#i6n genera' para di.#i6n *inariaB N = −cD AB

dx A dz

+

c A C

= N A + N B

e' t+rmino de .'o tota'B P! A  !=  PN A  N 0=B #e'e #er pee-o !ando e#t& pre#enteB pe# P! A  != o ? A e# n a'or m( *ao" ,or !on#igienteB #iempre #e de#pre!ia" Adem&#B #e #pone e ! e# !on#tante para 'a di.#i6n en #6'ido#B !on 'o e #e o*tiene5 N A

= −cD AB

dc A dz

Adem&# e D A0 Y D0A para #6'ido#" La e?pre#i6n para na p'a!a #6'ida en e#tado e#ta!ionario e#5 N A

= D AB c A1−c A 2 z 2 − z 1

E' !oe.i!iente de di.#i6n D A0 en e' #6'ido no depende de 'a pre#i6n de' ga# o de' 'íido en 'a #per.i!ie de' #6'ido" La #o'*i'idad de n ga# #o'to PA= en n #6'idoB por 'o genera' #e e?pre#a !omo S en m : de #o'to o por m : de #6'ido por atm de pre#i6n par!ia' de PA="

# O'ERCIÓN2 LíFuido %4/ido E' #i#tema !on e' e #e e?perimentar& e# aireF(e#o" E'a*orar e#.era# de (e#o de apro?imadamente 9 a  !m de di&metro" Dear'a# #e!ar >a#ta e #e e#t+ #egro de e no >a( nada de aga dentro de 'a# e#.era#" ,ro!rar e 'a# *o'a#Z #ean tota'mente e#.+ri!a#B (a e e#to a.e!taría e' rendimiento de ne#tra pr&!ti!a" ,reparar : !ontenedore# de aga !on di.erente temperatra" Uno a 4K[ CB otro a 88[ C ( por W'timo a 7K[ C" Smergir na de 'a# *o'a# n !ontenedor de aga P#e ne!e#itar& 4 *o'a por !ada re!ipiente=" Dear #mergido en e' 'íido por 49 #egndo#B ( retirar de' re!ipiente" 14


Lo m&# r&pido po#i*'e !ortar por 'a mitad 'a *o'a ( medir e' di&metro e?terno e interno e a'!an%6 'a di.#i6n" ;a!er 'o mi#mo !on !ada temperatra"

%4/ido  LíFuido Di.#i6n en .río Se toma n a#o de pre!ipitado# de \ 'itro ( #e en.ría aga >a#ta apro?imadamente [C" Una pa'eta de !arame'o ma!i%o de .orma e#.+ri!a P#i e# ne!e#ario 'iar para 'ograr 'a geometría= #e pe#a ( #e mide para #a*er # di&metro" Se #merge 'a pa'eta por e#pa!io de 7K #egndo#" D+e'a #e!ar 8 día#" ,+#e'a ( o*#ere !am*io# en 'a geometría" Di.#i6n en !a'iente Se toma n a#o de pre!ipitado# de \ 'itro ( #e en.ría aga >a#ta apro?imadamente K[C" Una pa'eta de !arame'o ma!i%o de .orma e#.+ri!a P#i e# ne!e#ario 'iar para 'ograr 'a geometría= #e pe#a ( #e mide para #a*er # di&metro" Se #merge 'a pa'eta por e#pa!io de 7K #egndo#" D+e'a #e!ar 8 día#" ,+#e'a ( o*#ere !am*io# en 'a geometría"

=# EQUI'O2 LíFuido %4/ido

gua T1 ? 1HC T5 ? 55HC T7 ? +HC

R

Smergir 49 #eg" %4/ido  LíFuido

15


Di3usi4n %4/idoLíFuidoGas#

16


Di3usi4n GasGas#

1 mL de NH4OH

1 mL de HCl

x

x

NH3

HCl

x

NH4Cl

+ T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% Di3usi4n LíFuidoGas# X4P!m=

X8P!m=

Ang'o

Temp" PC=

, Pmm;g=

$'oP.t:min=

Di3usi4n LíFuidoLíFuido# Tiempo

!"!"Pme#tra= !"!"Paga= N PNaO;= N PAga= ; P!m=

17


Di3usi4n %4/idoLíFuidoGas# T  P*o'a #e!a= D Tiempo Pmin=

 Pgr"=

KyA =

Na

T*# PC=

T*> PC=

,

,p

A( Pv − Pp )

,5 ,re#i6n apor de' aire a temperatra de 'a *o'a ,p5 ,re#i6n par!ia' de' apor en e' aire

# TR"6O 'O%TERIOR  L RELIJCIÓN DE L 'R&CTIC2 Con 'a e!a!i6n de 'a teoría de' po%o ( !on 'a e!a!i6n de Gi''i'and" Ca'!'ar5

4" DN;:FAIRE" 8" D;C'FAIRE" :" DN;1C'F;C'" 'untos a ca/i3icar en /a ,resentaci4n de/ estudiante ;RE'ORTE E%CRITO  !NO * 'RE%ENTCION EN 'OKER'OINT> a# "ases te4ricas b# %ecuencia de ,r-ctica) Diagrama de 3/u.o indicando /os instrumentos de medici4n# c# Mo.a de datos tomados en ,r-ctica# d# C-/cu/os < consideraciones) e# Resu/tados# 18


3# Com,araci4n de resu/tado (s datos re,ortados de /iteratura# g# Conc/usiones# # "ib/iogra3ía# Di3usi4n LíFuidoGas. Determinar 'o# pnto# pr&!ti!o# mediante 'a e!a!i6n de' po%oB 'o# pnto# te6ri!o# mediante 'a e!a!i6n de Gi''i'andB re'a!ionar am*a# 'ínea# en pape' 'ogarítmi!o de 'a D A0 # T So'ente E#tirenoB )etano'B To'o'B Xi'o'B A!etonaB ;e?anoB Aga" Desarro//o E' a'mno de*er& imp'ementar e' materia' ne!e#ario de rea!tio# !omo #o'enteB >ie'o ( otro# in#mo# no e?i#tente# en e' 'a*oratorio" Di3usi4n LíFuidoLíFuido# Determinar 'a di.#iidad D A0" Di3usi4n %4/idoLíFuidoGas# Determinar (A T  P*o'a #e!a= D Di3usi4n GasGas# Determinar 'a di.#iidad5 Ca'!'ar5

4" DN;:FAIRE" 8" D;C'FAIRE" :" DN;1C'F;C' In.orma!i6n Sp'ementaria5 Ecuaci4n de /a teoría de/ ,oo D AB

RT ρ ( X F 2 − X o2 ) = P 2tPM ln( B 2 ) P B1

TR"6O% * 'REGUNT% 19


Antes de la práctica;

1# Describir /a teoría Fue a,/icara en /a ,r-ctica < /os resu/tados cua/itativos Fue se estima obtener) ,artes < materia/es reFueridos ,ara /a rea/iaci4n de /a ,r-ctica de DI8U%IÓN) ex,/icando /a 3unci4n de cada una# Inc/uir un diagrama sim,/e a mano# Cada eFui,o deber- rea/iar una /ista de materia/es < eFui,o reFuerido# 5# Escriba un ,rocedimiento de o,eraci4n ,ara /a ,r-ctica < e/abore /a tab/a de datos a tomar# Durante 7# Rea/iar /a ,r-ctica con3orme a/ ,rocedimiento e instructivos# # Tomas datos) im-genes) videos de/ desarro//o de /a ,r-ctica) observaciones de desviaciones < com,ortamientos durante /a ,r-ctica) ,ara inc/uir en su re,orte# Des,uPs =# Re/acione /as variab/es < sus rangos obtenido en /a ,r-ctica e3ectuada en un tabu/ado# +# Describa /os c-/cu/os e3ectuados < /as consideraciones tomadas Fue acercan /a teoría a /a ,r-ctica) /as corre/aciones a,/icadas en esta ,r-ctica# # Describa cu-/ 3ue e/ resu/tado obtenido de /os va/ores ca/cu/ados com,arados con e/ ob.etivo de /a ,ractica# A# Que observaciones se tienen re3erente a esta ,r-ctica# @# Entregar re,orte escrito manua/mente con todo e/ materia/ anterior#

20


'R&CTIC 0 52 bsorci4n 1# %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2 4" Ca'!'ar a'tra te6ri!a ( !omparar'a !on 'a rea'" 8" Ca'!'ar ;TU" :" TEORÍA5

INTRODUCCIÓN La a*#or!i6n e# e' pro!e#o de #epara!i6n en e' e interiene 'a tran#.eren!ia de no o m&# materia'e# de#de 'a .a#e ga#eo#a >a#ta n #o'ente 'íido" E' P'o#= materia'Pe#= !on 'a tran#.eren!ia neta de 'a .a#e ga#eo#a a 'a .a#e 'iida #e !ono!ePn= !omo #o'toP#=" La a*#or!i6n e# n .en6meno .í#i!o ( no ino'!ra !am*io en 'a# e#pe!ie# ími!a# pre#ente# en e' #i#tema" ,ede imp'i!ar e' #o de na por!i6n determinada de' #o'ente #6'o na e%" No o*#tanteB !on m!>a .re!en!ia e' apor !onden#ado P#o'to= #e #epara de' #o'ente ( +#te #e re!ir!'a a' pro!e#o" La de#or!i6n e# e' pro!e#o mediante e' !a' #e remee e' #o'to a*#or*ido de' #o'ente" En .orma genera'B #e emp'ean tre# p'anteamiento# para de#arro''ar 'a# e!a!ione# e #e #an para prede!ir e' .n!ionamiento de 'o# a*#or*edore# ( de' eipo de a*#or!i6n5 4" E' en.oe e #an 'o# !oe.i!iente# de tran#.eren!ia de ma#a ( e depende de 'a# di.#iidade# mo'e!'ar ( por paete# de' #o'to para e' eipo en e' e #e e#ta rea'i%ando 'a opera!i6n" 8" La t+!ni!a de #o'!i6n gra.i!a e por 'o genera' #e atri*(e a Le]i# :" E' .a!tor de a*#or!i6n o p'anteamiento g'o*a' e por 'o genera' #e atri*(e a rem#er"

bsorci4n de un so/o com,onente La ma(oría de 'a# opera!ione# de a*#or!i6n #e ''ean a !a*o por medio de pro!e#o# !on .'o a !ontra!orrienteB en 'o# !a'e# 'a .a#e ga# #e introd!e en 'a parte *aa de' a*#or*edor ( e' #o'ente 'íido #e introd!e en 'a parte #perior de 'a torre" La torre de !onta!to #e pede eipar tanto !on p'ato# o *ien re''enar#e !on n empae inerte" De#de e' pnto de i#ta de' an&'i#i# matem&ti!oB 'o# do# #on eia'ente#" La# #o'*i'idade# de 'o# ga#e# en 'o# 'íido# !on .re!en!ia #e pre#entan en t+rmino# de 'a# !on#tante# de 'a 'e( de ;enr(" La 'e( de ;enr( e#ta*'e!e e 'a !antidad de de' ga# e #e di#e'e en na !antidad determinada de' #o'ente e# dire!tamente propor!iona' a # pre#i6n par!ia' #o*re 'a #o'!i6n" E#to #e e?pre#a por 21


P A

= mx A

en donde 'a !on#tante de 'a 'e( de ;enr(B m #e e?pre#a en pre#i6n  .ra!!i6n mo'" Cando 'a #o'*i'idad #e e?pre#a en o'Wmene# de' ga# por o'men de #o'!i6nB 'a# nidade# #er&n nidade# de pre#i6n  ^o'men de' ga#=Po'men de' 'iido=_" En m!>o# !a#o# e' ei'i*rio de' ga# ( n 'íido #e e?pre#ar& en t+rmino# de 'a !on#tante de ei'i*rio o re'a!i6n de' ei'i*rio aporF'iido a#í5 y A

= K A x A

La rapide% !on 'a !a' #e di#o'er& n !omponente ga#eo#o de na me%!'a en n 'íido a*#or*ente depende de 'a de#ia!i6n de' ei'i*rio e e?i#te por 'o tanto e# ne!e#ario !on#iderar 'a# !ara!terí#ti!a# en e' ei'i*rio de 'o# #i#tema# ga#F'iido" Se'e!!i6n de' #o'ente" Cando 'a e'e!!i6n e# po#i*'eB pre.erentemente e# dada por 'íido# !on a'ta# #o'*i'idade# para e' #o'to na a'ta #o'*i'idad red!e 'a !antidad de #o'ente a !ir!'ar" E' #o'ente de*e #er re'atiamente no o'&ti'B *aratoB no !orro#ioB e#ta*'eB no i#!o#oB e no prod%!a e#pma ( no in.'ama*'e de pre.eren!ia" De#de # #a'ida e' ga# #e dea norma'mente #atrado !on #o'enteB e' #o'ente perdido pede #er !o#to#o ( pede pre#entar pro*'ema# de !ontamina!i6n am*ienta'" E' aga e# genera'mente #ada para ga#e# medianamente #o'*'e# en e''aB a!eite# para >idro!ar*ro# 'igero#B ( #o'ente# ími!o# e#pe!ia'e# para ga#e# &!ido# ta'e# !omoB CO 8B SO8B ( ;8S" Eipo" La a*#or!i6n e# #a'mente ''eada a !a*o en erti!a'B !o'mna# !i'índri!a# o torre# !on di#po#itio# ta'e# !omo p'ato# o empae# #on !o'o!ada#" E' ga# ( e' 'íido norma'mente .'(en a !ontra !orriente ( 'o# di#po#itio# .n!ionan para proeer !onta!to ( de#arro''o de 'a #per.i!ie inter.a!ia' por medio de 'a tran#.eren!ia de ma#a" Lo# pro!edimiento# de di#e-o de eipo de a*#or!i6n #e *a#an en tre# prin!ipa'e# pa#o#5 1# Dato# de ei'i*rio para ga#F'iido o aporF'iido para e' #i#tema a tratar" 5# In.orma!i6n #o*re e' maneo de' 'iido ( ga#B !apa!idad de !onta!to !on e' di#po#itio e'egido para n pro*'ema parti!'ar de #epara!i6n" 7# Determina!i6n de 'a a'tra reerida para 'a %ona de !onta!toB para e 'a #epara!i6n #ea >e!>a en .n!i6n de 'a# propiedade# de 'a me%!'a de .'ido# ( 'a e.i!ien!ia de tran#.eren!ia de ma#a" E' di#e-o norma'mente reiere determinar • E' meor #o'ente • La meor e'o!idad de' ga# a tra+# de' a*#or*edor a #a*er di&metro de !o'mna" • La a'tra de 'a !o'mna ( ## dimen#ione# interna# Ptipo ( dimen#ione# de empae o e' nWmero de !>aro'a# de !onta!to= • La !ir!'a!i6n de #o'ente optimo a tra+# de 'a !o'mna • La# temperatra# de 'a# !orriente# de entrada ( #a'ida de 'a !o'mna ( 'a !antidad de !a'or a #er remoidoB para tomar en !enta e' !a'or de 'a #o'!i6n ( otro# e.e!to# t+rmi!o# • La# pre#ione# a 'a# !a'e# tendr& e operar e' a*#or*edor 22


•

E' di#e-o me!&ni!o de 'a torre de a*#or!i6nB in!'(endo di#tri*!i6n de .'ido#B empae#B et!"

La a'tra e reiere na !o'mna de a*#or!i6n depende de 'a# .a#e# en ei'i*rio ino'!rada#B 'o# grado# e#pe!i.i!ado# para remoer e' #o'to de' ga# ( 'a e.i!ien!ia de tran#.eren!ia de ma#a de' aparato" Cando #e pretende tran#.erir n #o'o !omponente de 'a .a#e ga# a 'a .a#e 'íida *a#ta !on de.inir 'a !ompo#i!i6n de 'a me%!'a !omo e' !omponente AZ Pe' e a a #er a*#or*ido= ( e' !omponente 0Z Ptodo# 'o# dem&# !omponente#B tanto en 'a .a#e ga#eo#a !omo en 'a 'íidaB e no #on tran#.erido#=" Cando #e manean #o'o do# !omponente#B 'a .ra!!i6n mo'ar de A P y A = #e pede ''amar #imp'emente y B ( 'a .ra!!i6n mo'ar de 0Z P y B = #er& por !omp'emento 1 − y " Cando #e tra*aa !on #i#tema# en .'oB 'a !ompo#i!i6n de 'a# me%!'a# 'íida# ( ga#eo#a# !am*ia a 'o 'argo de' eipo Ppor 'o tanto !am*ia y =B pero tam*i+n !am*ia e' .'o tota' de ga# P G = ( 'íido P L =B de modo e 'o# .'o# de entrada ( #a'ida #on di.erente#" ,ara #imp'i.i!ar 'o# !&'!'o# #e tra*aa !on !ompo#i!ione# en *a#e 'i*re de #o'to P X , Y =B donde5 Y =

y 1 − y

=

y A y B

( X =

x 1 − x

=

x A x B

" Adem&# #e tra*aa !on 'o#

.'o# de ga# PG S= ( 'íido PL S= 'i*re# de #o'to Pe #on !on#tante# a 'o 'argo de' eipo=5

G S

= G ⋅ (1 − y ) =

G  LS 1 + Y

= L ⋅ (1 − x ) =

L 1 + X

"

# 'ROCEDI!IENTO * O'ERCIÓN2 a# 're/aci4n de so/uci4n de NaOM a/ #= N Se tendr&n e preparar 8K' de #o#a a' K"9N e #e agregan a' tane de a'imenta!i6n a 'a i%ierda de' eipo ( 49K gr de #o'!i6n a' 4K` ma#a de #o#a para e' Or#at"

E' ana'i%ador de ga#e# tendr& e 'aar#e para poder rea'i%ar 'a pra!ti!a !orre!tamenteB para e#to #e de#!arga 'a #o'!i6n de #o#a ( roo de meti'oB ( de#p+# n 'aado !on ;C' por W'timo #e >a!e n 'aado !on agaB netra'i%a !on a!ido a!+ti!o a' 4K` ( #e enaga !on aga"

23


E' ana'i%ador de ga#e# #e in#ta'a !one!tando na pera de #epara!i6n a na !o'mna de idrio e e#ta gradadaB todo e#to #e !one!ta por e' e?tremo in.erior de 'a !o'mna" ,or otra parte n matra% e# in#ta'ado !on n tap6n e tiene do# ori.i!io# para poner t*o# de idrio 'o# !a'e# tienen mangera#B na de e''a# a a 'a parte #perior de 'a !o'mna ( 'a otra a na *reta e tiene a!ido #'.Wri!o a' 9K`"

8ig 1 # na/iador de gases Orsat Se a*re 'a &''a de' aire e a a' tane e !ontiene 'a #o'!i6n a' K"9N de #o#aB #e a reg'ando e' .'o >a!ia 'a !o'mna" • Reg'ado e' .'o #e a*re 'a &''a de CO 8 ( 'a !orriente de aire a n .'o de :KK !! min" • ,or 'a parte in.erior de 'a !o'mna #er o*tiene 'a #o#a e e#to en !onta!to !on e' CO8" • ,or 'a parte de arri*a #a'e 'o e #e >a de ana'i%ar en e' Or#at" •

ORSAT o

o o

Se dea ''enar e' .'ido e iene de 'a !o'mna de di#!o# >a#ta !a#i !*rir 'o# pee-o# t*o# de' ana'i%ador" Se #a!a e' aire !on n inerte" ;a( e moer arri*a ( a*ao e' re!ipiente e !ontiene 'a #o'!i6n de roo de meti'o de manera e #e a!e'ere e' pro!e#o de a*#or!i6n"

• ANALIHADOR DE LÍQUIDO

24


Se !o'o!an 9 mi'i'itro# de me#tra ma# na# gota# de roo de meti'o ( #e tapa >erm+ti!amente • Se toma 'a 'e!tra ini!ia' en 'a *reta" • Se en!iende e' agitador • Se agrega 8 !! de a!ido #'.Wri!o a' 9K` Se #ige e' nie' !on 'a pera >a#ta iga'ar'o# ( #e toma 'a 'e!tra" •

=# EQUI'O2

25


+# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% Corrida

L4

G4 P!m:min=

3 Corrida

X4

` (4

L8

X8

G8

CO8 ,erdido por 'o# ga#e#

G4

@4

G8

@8

G4FG8 L4 P?8F?4=

E.i!ien!i a

` (8

CO8 A*# por e' 'íido

CO8 A*#or*ido CO8 ,erdido

26


# TR"6O 'O%TERIOR  L RELIJCIÓN DE L 'R&CTIC2 Ca'!'ar a'tra te6ri!a ( !omparar'a !on 'a rea'" Ca'!'ar ;TU" Ca'!'ar 'a a'tra de 'a !o'mna te6ri!amente"

na/iador Orsat 'rinci,io# Una me#tra de ga# #e e?trae de 'a !>imenea" Se ana'i%a en 'a me#tra de ga# 'o# por!entae# de di6?ido de !ar*ono PCO8=B o?ígeno PO8= ( mon6?ido de !ar*ono PCO=" Si #e reiere 'a determina!i6n de 'a ma#a mo'ar #e!a ( e' aire en e?!e#o #e de*e #ar para e' an&'i#i# n ana'i%ador Or#at o n ana'i%ador e#pe!í.i!o Pm+todo 4KK="

,/icabi/idad# E#te m+todo e# ap'i!a*'e para determinar 'a# !on!entra!ione# de COB CO8 ( O8B aire en e?!e#o ( 'a ma#a mo'ar #e!a de 'a me#tra de na !orriente de ga# de n pro!e#o de !om*#ti6n de n !om*#ti*'e .6#i'" E' m+todo pede tam*i+n ap'i!ar#e a otro# pro!e#o# en 'o# !a'e# #e >a determinado e otro# !ompe#to# di.erente# a CO8B O8B COB ( nitr6geno PN8= no e#t&n pre#ente# en ! on!entra!ione# #.i!iente# para a.e!tar 'o# re#'tado#" Otro# m+todo#B !ono!ido# !omo modi.i!a!ione# de' pro!edimiento #on tam*i+n ap'i!a*'e# para a'gna# de 'a# determina!ione#" A'gno# eemp'o# de m+todo# e#pe!í.i!o# ( modi.i!a!ione# in!'(en5 P4= m+todo de me#treo m'tipnto #ando n ana'i%ador Or#at para ana'i%ar me#tra# indiida'e# o*tenida# en !ada pnto P8= n m+todo #ando !&'!'o# e#teiom+tri!o# de CO8 ( O8 para determinar 'a ma#a mo'ar #e!a ( e' aire en e?!e#o P:= a#ignando n a'or de :K"K a 'a ma#a mo'ar #e!a a .a'ta de medi!ione# rea'e#B e#pe!ia'mente para pro!e#o# de !om*#ti6n de ga# natra'B !ar*6nB .e' oi' o !rdo de !a#ti''a" La .igra 9"49 me#tra e' ana'i%ador de ga#e# de !om*#ti6n mar!a 0a!>ara!> :KKFNSX e !on#ta de aria# !e'da# e'e!troími!a# e #iren para determinar a tra+# de 'e!tra dire!ta 'a !on!entra!i6n de o?ígeno PO8= ( mon6?ido de !ar*ono PCO= en 'o# ga#e# de !om*#ti6nB ( !a'!'ar 'a !on!entra!i6n de di6?ido de !ar*ono PCO8= a' introd!ir'e a' eipo e' !om*#ti*'e e #e e#ta ti'i%ando"

27


$igra 9"49" Ana'i%ador 0a!>ara!> :KK NSX" La .igra 9"47 me#tra n aparato Or#at para e' an&'i#i# de 'o# ga#e# de !om*#ti6n" La# parte# e#en!ia'e# #on na *reta para medir e' o'men de 'o# ga#e# ( ario# *r*eadore# !one!tado# entre #í a tra+# de na t*ería !omWn" Cada *r*eador !ontiene na #o'!i6n a*#or*ente ( pede ai#'ar#e para e e' ga#B !on n o'men determinadoB pa#e a tra+# de e''o#" Cada # o'!i6n a*#or*e n determinado !omponenteB de manera e #i #e mide e' o'men ante# ( de#p+# de pa#ar por !ada #o'!i6nB 'a di.eren!ia repre#entar& e' o'men a*#or*ido por e''aB e !orre#ponde a' !omponente e 'a #o'!i6n en !e#ti6n e# !apa% de a*#or*er" E' ga# #e introd!e o #e e?trae de' aparatoB #*iendo o *aando 'a *ote''a nie'adoraB e !ontiene aga" La *reta #e ''ena !on 'o# ga#e# de !om*#ti6n ( # o'men #e determina !idado#amente" LegoB #e pa#a e' ga# a' re!ipiente e !ontiene na #o'!i6n !on!entrada de >idr6?ido de pota#io e a*#or*e e' di6?ido de !ar*ono PCO8= e' ga# remanente #e regre#a a 'a *reta medidora ( #e determina e' o'men 'a di.eren!ia !on e' o'men origina' repre#enta e' di6?ido de !ar*ono a*#or*ido"

28

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS $igra 9"47" Aparato Or#at para ana'i%ar ga#e# de !om*#ti6n"

P9"4K=

De modo #imi'arB #e a >a!iendo pa#ar e' re#to por e' *r*eador e !ontiene na #o'!i6n a'!a'ina de piroga'o' e a*#or*e o?ígeno PO8="

P9"44=

De#p+# #e >a!e pa#ar por e' *r*eador e !ontiene na #o'!i6n &!ida de !'orro !pro#o para a*#or*er e' mon6?ido de !ar*ono PCO="

P9"48=

P9"4:=

E' an&'i#i# Or#at e# en *a#e #e!a e#to iere de!ir e no #e tiene en !enta e' apor de aga pre#ente en 'o# ga#e# de !om*#ti6n" Si 'o# ga#e# de !om*#ti6n !ontienen di6?ido de a%.reB >idro!ar*ro#  otro# ga#e# di.erente# a CO8B COB O8 ( N8B e' an&'i#i# Or#at norma' no 'o# determinaB ( 'o# adi!iona a' a'or de' di6?ido de nitr6geno PN8=" Una e% rea'i%ado e' an&'i#i# Or#at Pan&'i#i# de 'o# ga#e# de !om*#ti6n= #e determina 'a ma#a mo'ar de' ga# #e!o en 'a !>imenea a partir de' por!entae mo'ar de 'o# ga#e# de !om*#ti6n"

P9"41=

En 'a !a'5 )d  )a#a mo'ar de' ga# #e!o en 'a !>imeneaB gmo'" La e!a!i6n 9"41 no !on#idera e' arg6n en e' aire Papro?imadamente K"<`B !on n pe#o mo'e!'ar de :<"<=" Un error negatio de apro?imadamente K"1` e# introd!ido" E' per#ona' t+!ni!o pede e#!oger in!'ir e' arg6n en e' an&'i#i# de 'a ma#a mo'ar de' ga# #e!o en 'a !>imenea"

TR"6O% * 'REGUNT% DE E&!EN ntes de /a ,r-ctica 1# Describir /a teoría Fue a,/icara en /a ,r-ctica < /os resu/tados cua/itativos Fue se estima obtener) ,artes < materia/es reFueridos ,ara /a rea/iaci4n de /a ,r-ctica de "%ORCIÓN) ex,/icando /a 3unci4n < o,eraci4n de cada ,arte# Inc/uir un diagrama sim,/e a mano# 5# 'resenta antes de /a ,ractica una /ista de/ eFui,o < materia/ reFuerido# Cada eFui,o resume su /ista# 7# Escriba un ,rocedimiento de o,eraci4n ,ara /a ,r-ctica < e/abore su tab/a de datos a tomar < /os c-/cu/os Fue deber-n e3ectuar durante /a ,r-ctica# 29


Durante /a ,r-ctica # Rea/iar /a ,r-ctica con3orme a/ ,rocedimiento e instructivos# =# Tomas datos) im-genes) videos de/ desarro//o de /a ,r-ctica) observaciones de desviaciones < com,ortamientos durante /a ,r-ctica) ,ara inc/uir en su re,orte# Des,uPs de rea/iada2 +# Re/acione /as variab/es < sus rangos obtenido en /a ,r-ctica e3ectuada en un tabu/ado# # Describa /os c-/cu/os e3ectuados durante /a ,r-ctica < ,osterior) /as consideraciones tomadas /imitan /a teoría a /a ,r-ctica) /as corre/aciones a,/icadas# A# Describa cu-/ 3ue e/ resu/tado obtenido de /os va/ores ca/cu/ados com,arados con e/ ob.etivo de /a ,ractica# @# Que observaciones se tienen re3erente a esta ,r-ctica# 1# Entregar re,orte escrito manua/mente con todo e/ materia/ anterior#

De#!ri*ir 'a pra!ti!a de di.#i6n ga# ga# !on 'a #e!en!ia de 'a di.#i6n !omportamiento Qe di.eren!ia e?i#tio entre 'a pra!ti!a #o'F'i 'iF#o' E?p'i!ar en e prin!ipio #e *#o e' an&'i#i# en e' or#at Ca' .e 'a *a#e para !on#iderar en 'a pra!ti!a de a*# n #pe#to de 9K` de .'o de ! de 'o# !omponente# ga#eo#o# Qe di.eren!ia pre#ento 'a pra!ti!a de >midi.i!a!i6n de' trom*6n a' de !>aro'aa# E?p'i!ar 'a determina!i6n de' !ontenido de >medad ( # *a'an!e en >midi.i!a!i6n

'R&CTIC 0 72 Mumidi3icaci4n 1# %EGURIDD2 30


Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2 4" Rea'i%ar *a'an!e# de energía ( materia" 8" A'tra te6ri!a ( !omparar'a !on ;rea' E.  ;t;r4KK

7# TEOR$2 INTRODUCCIÓN Mumidi3icaci4n < en3riamiento de agua Con .re!en!ia e# ne!e#ario preparar aire !on na temperatra ( na >medad !ono!ida#" E#to pede e.e!tar#e poniendo a' aire en !onta!to !on aga en !ondi!ione# ta'e# e a'!an!e 'a >medad de#eada" Si 'a# !ondi!ione# en e' >midi.i!ador #on ae''a# e permitan a' aire a'!an%ar 'a #atra!i6n !omp'etaB 'a >medad eda .iada" Si no e# a#íB e' eipo e# ta' P( aí tienen !a*ida 'a ma(or parte de 'o# eipo# !omer!ia'e#= e e' aire e #a'e no e#t& !omp'etamente #atradoB enton!e# 'a# !ondi!ione# e#t&n n po!o indeterminada#" La >medad de' aire de #a'ida pede .iar#e ariando 'a temperatra de' aga de a!erdo !on 'a# !ara!terí#ti!a# e#pe!í.i!a# de' eipo e #e manea" ,or re!a'entamiento a 'a temperatra de#eadaB pede o*tener#e aire de !a'ier por!entae e #e de#ee en >medad ( temperatra"

$ig"4 ,ro!e#o# de >midi.i!a!i6n de' aire en n gr&.i!o p#i!rom+tri!o"

E#te pro!e#o #e pede apre!iar !'aramente en 'a $ig" 4" E' pnto A repre#enta e' aire e entraB !(a temperatra ini!ia' de *'*o #e!o e# T 4 ( # >medad e#  4" Se de#ea pa#ar a aire e tenga na temperatra de term6metro #e!o T 8 ( na >medad  8 Ppnto 0=" ,or e' m+todo e?p'i!adoB a' aire #e 'e da 'a >medad de#eada por tratamiento !on aga para tener'o en 'a# !ondi!ione# e repre#enta e' pnto C Ptemperatra de *'*o #e!o T:= ( de#p+# por !a'entamiento a T 8" A#íB 'a tra(e!toria e #e #ige e# 'a AC0" En otro m+todo #e pre!a'ienta e' aire >a#ta 'a temperatra ini!ia' T 1 ( de#p+# #e 'e en.ría #egWn na 'ínea de en.riamiento adia*&ti!o >a#ta e #e a'!an%a 'a >medad de#eada ( #e re!a'ienta >a#ta 'a temperatra T 8" E#te m+todo !orre#ponde a 'a tra(e!toria ADC0" 31


Torres de en3riamiento La mi#ma opera!i6n ti'i%ada para >midi.i!ar e' aireB tam*i+n pede #er emp'eada para en.riar e' aga" ;a( m!>o# !a#o# en 'a pr&!ti!aB en 'o# e #e de#!arga aga !a'iente de !onden#adore#  otro tipo de eipoB ( donde e' a'or de e#ta aga e# ta'B e e# m&# e!on6mi!o en.riar'a ( o'er'a a ti'i%arB e de#!artar'a" E#te en.riamiento #e 'ogra poniendo e' aga en !onta!to !on aire no #atrado *ao !ondi!ione# ta'e# e e' aire #e >midi.i!a ( e' aga ''ega !a#i a 'a temperatra de *'*o >Wmedo" E#te m+todo e# ap'i!a*'e #o'o en ae''o# !a#o# en 'o# e 'a temperatra de *'*o >Wmedo de' aire e#t+ por de*ao de 'a temperatra de#eada para e' aga de #a'ida" ;a( tre# tipo# de aparato# en 'o# e e#o #e 'ogra F'o# e#tane# de p'eri%a!i6nB 'a# torre# de en.riamiento de !ir!'a!i6n natra'B ( 'a# torre# de en.riamiento de !ir!'a!i6n me!&ni!a" Todo# 'o# m+todo# de en.riamiento de aga por !onta!to !on aire ino'!ran e' pro!e#o de #*diidir e' aga de manera e pre#ente 'a ma(or #per.i!ie a' aire" E#to pede 'ograr#e de 'a manera m&# #imp'eB por e#preamiento de' aga" La# e#prea# de*en e#tar !o'o!ada# #o*re n !o'e!tor para retener e' agaB ( !on#e!entementeB n arreg'o de e#te tipo #e !ono!e !omo e#tane de p'eri%a!i6n" Di!>o# e#tane# #on !oneniente# para !apa!idade# pee-a#B o donde e' !o#to de' terreno no #er& e?!e#ioB pero tienen 'a de#entaa de e #e pierde m!>a aga por e.e!to de' ientoB adem&# de e 'a poten!ia reerida de *om*eo e# !on#idera*'eB (a e 'a prod!!i6n de na atomi%a!i6n #ati#.a!toria reiere na pre#i6n mínima" La# torre# de en.riamiento de !ir!'a!i6n natra' peden #er de do# tipo#5 de !>imenea ( de !ir!'a!i6n atmo#.+ri!a" En 'a# torre# de !ir!'a!i6n atmo#.+ri!a P$ig" 8= 'a !ir!'a!i6n de' aire a tra+# de 'a torre e# e#en!ia'mente a tra+# de 'a mi#ma en dire!!i6n >ori%onta' m&# e en dire!!i6n erti!a'" Se depende de 'a# e'o!idade# de' iento para moer a' aire a tra+# de 'a torre" E' aga #e di#tri*(e >a!i+ndo'a !aer #o*re de.'e!tore# de ario# tipo#B #iendo !omWn e' e #e me#tra en 'a $ig" 8" E#te !on#i#te de madero# p'ano# de 4 a 7 p'gada# de #e!!i6n tran#er#a' !o'o!ado# de ta' manera e >a( pee-o# e#pa!io# entre e''o#" Todo# 'o# madero# en na etapa !a'iera tienen 'a mi#ma orienta!i6n" E' aga #e di#tri*(e #o*re 'a torre por medio de n #i#tema m&# o meno# !omp'i!ado de !ana'e#B ( #e !enta adem&# !on rei''a# 'atera'e# para eitar e #e pierda aga por e.e!to de' iento" E#ta# torre# tienen de 8K a 9K pie# de a'traB ( de  a 47 pie# de an!>o" La 'ongitd e# dependiente de 'a !antidad de aga a en.riar" La# di.i!'tade# prin!ipa'e# en 'a opera!i6n de na torre de e#te tipo #on a#egrar na di#tri*!i6n !omp'eta de aga #o*re 'a# #per.i!ie# in.eriore#B ( e' preenir 'a# p+rdida# de aga por iento" E' .n!ionamiento de 'a torre de en.riamiento tipo !>imenea depende de' >e!>o de e e' aire e# !a'entado por e' aireB ( por 'o mi#mo pede prod!ir n tiro >a!ia arri*a" Un eemp'o #e me#tra en 'a $ig" :" Lo# 'ado# de na torre de e#te tipo e#t&n tota'mente !errado# a e?!ep!i6n de na# entrada# de aire !er!a de' .ondo" E' materia' tipo rei''aB e di#tri*(e e' agaB e#t& !on.inado a na #e!!i6n re'atiamente !orta en 'a parte in.erior de 'a torreB ( 'a ma(or parte de 'a e#tr!tra e# ne!e#aria para 'a prod!!i6n de' tiro"

32


$ig" 8 Torre de en.riamiento de !ir!'a!i6n natra' de tipo atmo#.+ri!o

En torre# de e#te tipo 'a re#i#ten!ia a' .'o de' aire de*e mantener#e en n mínimoB ( por 'o tanto no e# permi#i*'e e' #o de madero# !omo en 'a# torre# de !ir!'a!i6n atmo#.+ri!a" La# de#entaa# de e#ta torre #on 'a a'tra ne!e#aria para prod!ir e' tiro ( e' >e!>o de e e' aga de*e #er m&# !a'iente e 'a temperatra de *'*o #e!o de' aireB de manera e e' aire #e !a'iente ( prod%!a e' tiro" La #e!!i6n empa!ada no pede #er tan a'ta !omo en 'a# torre# de !ir!'a!i6n atmo#.+ri!a pore 'a# p+rdida# e?!e#ia# de .ri!!i6n ne!e#itarían na a'tra aWn ma(or para prod!ir e' tiro" La# torre# de !ir!'a!i6n me!&ni!a #an enti'adore# para >a!er !ir!'ar e' aire" U#a'mente #e 'a# !ono!e !omo de !ir!'a!i6n .or%ada #i 'o# enti'adore# e#t&n en e' .ondoB ( de !ir!'a!i6n ind!ida #i e#t&n en 'a parte #perior" E#ta# W'tima# #e pre.ieren pore eitan e' regre#o de' aire #atrado a 'a torreB 'o !a' o!rre !on 'a !ir!'a!i6n .or%ada" La torre e# #imi'ar a 'a parte in.erior de 'a $ig" 1"7B ( 'a parte #perior e a!ta*a !omo !>imenea (a no e# ne!e#aria"

$ig" : Torre de en.riamiento de !ir!'a!i6n natra' tipo !>imenea"

Línea# de opera!i6n ( ei'i*rio !ando #e !ono!en 'a# !ondi!ione# termina'e# ( 'a# re'a!ione# de aire a 'íido en na torre de >midi.i!a!i6n" Determinaci4n de /os coe3icientes de ve/ocidad a ,artir de datos ex,erimenta/es E' m+todo gr&.i!o de#!rito para determinar 'a temperatra ( !ontenido ent&'pi!o de' aireB pede ti'i%ar#e para determinar 'o# tre# !oe.i!iente# de e'o!idad PM GaB >LaB >Ga= a partir de 'o# dato# o*tenido# de na Wni!a pre*a e?perimenta'" Lo# dato# e?perimenta'e# dan 'a a'tra de' re''enoB 'a# temperatra# de entrada ( #a'ida de' aga ( de 'a me%!'a aireF apor de agaB 'a# enta'pía# de entrada ( #a'ida de 'a me%!'a aireFapor de aga ( 'a# >medade# de entrada ( #a'ida" De e#ta .orma #e !ono!en 'o# pnto# 4B :B  ( < de 'a .igra dada anteriormente" La !ra de ei'i*rio #e pede !on#trir a partir de dato# !ono!ido# ( 'a de opera!i6n #e determina por 'o# pnto# 4 ( " Se #pone n a'or para F> L a G a )G ,B ( #e #pone e e# !on#tante a 'o 'argo de 'a torre *a#ado# en e#te a'or #e !on#tr(e por pnto# 'a !ra :B1BB""" de 'a .igra" Si 33


'a !ra a#í !on#trida no pa#a por e' pnto L a G a )G , ( #e repite e' pro!e#o >a#ta e #e o*tiene n a'or para 'a in!'ina!i6n e propor!iona na !ra e pa#a por e' pnto <" Una e% e #e >a o*tenido e#ta re'a!i6nB pede determinar#e e' a'or ; iF; para !a'ier pnto de 'a torre Pdi#tan!ia# 4F8B 9F7B et!"=" A partir de e#to# a'ore# pede o*tener#e e' a'or de 'a integra' d;P; iF;= por integra!i6n gr&.i!aB o*teni+ndo#e a#í e' a'or nm+ri!o de  Ga" ,artiendo de e#te a'or de  Ga ( de' !ono!ido a'or de 'a pendiente F> L aG a )G , #e !a'!'a >La" E' a'or de > Ga #e determina por medio de 'a re'a!i6n para C#B en 'a e #e ti'i%a para C# n a'or medio" La determina!i6n de 'o# !oe.i!iente# de e'o!idad por e#te pro!edimiento pre!i#a 'a# >ip6te#i# de e5 4= No e?i#te tran#mi#i6n de !a'or a' o de#de e' medio am*iente 8= 'a# &rea# de 'a# inter.a#e# #on iga'e# para 'a tran#.eren!ia de ma#a ( 'a tran#.eren!ia de !a'or" Son ne!e#ario# dato# m( pre!i#o#B pore 'a# !ondi!ione# de #a'ida de' aire #on norma'mente *a#tante pr6?ima# a 'a !ra de ei'i*rio"

# O'ERCIÓN2 Torre de en3riamiento  A'imentar !on aga 'a torre"  En!ender e' enti'ador ( 'a *om*a de aga"  Operar 'a torre adia*&ti!amente"  Tomar 'e!tra# de 'a temperatra de' aga ante# de' e#preado"  Tomar 'e!tra# de 'a temperatra de *'*o >Wmedo ( #e!o de' aire a 'a entrada ( a 'a #a'ida de 'a torre"  Tomar 'e!tra# en e' e#tado e#ta!ionario de 'a temperatra de *'*o de' aire a 'a entrada ( a 'a #a'ida de 'a torre"

34


=# EQUI'O2 Torre de en3riamiento

$ig" 1" Diagrama de' >midi.i!ador de !>aro'a#"

35


En3riador eva,orativo o tromb4n

Diagrama >midi.i!ador de trom*6n"

36


+# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% Torre de en3riamiento ! Co""#da

$%&e

$%'e

H

$%&&

$%'&

H

$e (L*+)

$& (L*+)

+(-3/ m#n)

L(l-/m #n)

En3riador eva,orativo o tromb4n MEDIO DE PRUEBA

$'oB No" Corrida .B !m:mi n

Te C

T# C

AIRE

T*>e C

T*#e C

T*># C

CONDENADOR

T*## C

TeL C

T#L C

$'oB L !m:#

Den#idad de' medio de pre*a5 4gr!m :" $'o de aire5 848 .t :min" No" de Corrida

CpB MJgrC

Vo'taeB EB JC

CorrienteB IB C#

QeB 

Q),B M

UAB MC

Qe e# e' !a'or e'+!tri!oB o !a'or de*ido a 'a re#i#ten!ia e'+!tri!a" Q), e# e' !a'or de' )edio de ,re*a

37


No" Corrida

T*>e

T*#e

T*>#

T*##

,ape

,ap#

C

C

C

C

mm;g

mm;g

1

@e

@#

;me

;m#

M!a'Mg

M!a'Mg

Se

S#

;medad Re'atia5 !R B #e 'ee dire!tamente de 'a !arta p#i!rom+tri!a 8B !on T "# ( T "$" ;medad de #atra!i6n Pdire!tamente de 'a !arta p#i!rom+tri!a=5 ! AT % &'" d( )*+) , '" d( )-r( #(co./011

No" Corrida

1 2

T*#e $

T*## $

T*>e $

T*># $

;Re `

;R# `

;SATe `

;SAT# `

Man.al del *ngen#e"o +.m#o e"", C'#l-on +.#n-a d##n, ol.men * g 357 Man.al del *ngen#e"o +.m#o e"", C'#l-on +.#n-a d##n, ol.men ** g 124  125

38


'R&CTIC 0 2 %ecado O"6ETI(O% GENERLE%2 



E' a'mno !ono!er& e' maneo ( ea'ar& 'o# eipo# de #e!ado !on 'o# e !enta e' La*oratorioB de a!erdo !on 'o# !&'!'o# e aprendi6 en # !r#o te6ri!oB mediante 'o !a' e#tar& !apa!itado para determinar 'o# par&metro# de opera!i6n de 'o# mi#mo# a#í !omo determinar 'a e.i!ien!ia entre 'o# dato# o*tenido# !on re#pe!to a 'o# te6ri!o# !omo na re'a!i6n" Se!adore# a ti'i%ar5 F Se!ador de ro!ío F Se!ador de !>aro'a# F Se!ador rotatorio

TEOR$2 E' #e!ado e# ae' .en6meno en e' !a' #e pre#entan en .orma #im't&nea e' tran#porte de energía ( e' tran#porte de materiaB de*ido e' primero a n poten!ia' t+rmi!o entre 'a# e#pe!ie# ( e' #egndo #e tran#.iere en #entido ope#to gra!ia# a na pre#i6n di.eren!ia' entre di!>a# e#pe!ie#B por 'o tanto di!>o# .en6meno# !aen dentro de 'o# .en6meno# di.#iona'e# (a #ea di.#i6n !one!tiaB mo'e!'ar o .or%ada" Como opera!i6n e# ae''a e >a!e po#i*'e 'a #epara!i6n de 'o# o'&ti'e# a*#or*ido# o #oportado# en n medio" ,ara # e#tdio e' #e!ado #e pede !'a#i.i!ar atendiendo a' medio o 'a e#pe!ie en e #e en!entren retenido# 'o# o'&ti'e#" Se!ado5 • Ga# PEn.riamiento De#>midi.i!a!i6n=  A*#or!i6n PLíido F Ga#=  Ad#or!i6n PS6'ido F Ga#= •

Líido# En.riamiento 39

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS   



A*#or!i6n Ad#or!i6n Ca'entamiento  Eapora!i6n  De#ti'a!i6n E?tra!!i6n

•

S6'ido#  Ca'entamiento  Dire!to  Indire!to  En.riamiento  Dire!to  Indire!to

•

Otro#      

Radia!i6n #o'ar S#tan!ia# >igro#!6pi!a# P#6'ida#B 'íida# o ga#eo#a#= Campo# e'e!tro#t&ti!o# Campo# #6ni!o# Campo# radioa!tio# ,or *om*ardeo at6mi!o

Secado de sólidos:

E# ae''a opera!i6n nitaria e >a!e po#i*'e 'a #epara!i6n de 'a >medad e !omo o'&ti'e# #e en!entra retenida o a*#or*ida en na e#pe!ie #6'ida e#ta >medad pede #er o no #o'ente para e' #6'ido en e' primer !a#o #e !omporta !on 'a# mi#ma# propiedade# de 'a .a#e 'íida mientra# e en e' #egndo !a#o 'a >medad adirir& 'a# propiedade# de #o'!i6n #atrada" Humedad de equilibrio:

40


E# e' !ontenido de >medad e pre#enta e' #6'ido e a' e#tar en !onta!to !on n aire !on determinada >medad re'atiaB pre#i6n ( temperatra"

H R

=

P p P vapor

x100

Humedad libre:

E# 'a !antidad de o'&ti'e# e peden #eparar#e de n #6'ido >a#ta a'!an%ar # >medad de ei'i*rio !on 'a !orriente de aire *ao !ierta# !ondi!ione# de >medad re'atiaB temperatra de *'*o >Wmedo ( temperatra !on *'*o #e!o" Velocidad de secado:

E# 'a re'a!i6n de 'a ma#a de 'o# o'&ti'e# eaporado# por nidad de tiempo por nidad de #per.i!ie" La e'o!idad de #e!ado de n materia' pede pre#entar tre# etapa#5   

R

Una e'o!idad de #e!ado ine#ta*'e Una e'o!idad de #e!ado !on#tante Una e'o!idad de #e!ado aria*'e

Mv

=

θ A

R1 =

W 0 − W θ 1 Aθ 1

41


R =

∆W dW 1 m 1 = = ∆θ A d θ A t A

Materia

= K y APP - − P p =

N )

m = K y AP M PP - − P p = T R = 2 y AP M ( P 1 − P 2 )

Energía 3

=

m

mλ

λ

T A R

A

T

=

= UA(T o − T - )

UA(T  − T i )

R

U (T  − T i )

A

= ! (T − T ) = KyP y

=



i

M

λ

( P i

− P ) p

Ti T*>

λ

P(r-odo co4#t)4t(

Lo# a'ore# de ( ( >( peden e#timar#e para .'o para'e'o en #per.i!ie# p'ana# !on5 N ,r Re  !   Cp µ   L   !   Cp µ   L  ψ   =         = #      µ  CpG   K   CpG   K   µ  2/3

y

"

2/3

G

y

G

G  $'o m&#i!o de' ga# >(  K"K47K" n  K"8 Cpµ  M ≅ K" o K"7< 42


a> %ecador de Rocío 1# %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2  

0a'an!e de ma#a ( energía" Tiempo de re#iden!ia"

7# O'ERCIÓN2 4" 8" :" 1"

,onga 'a# !'ara# de 4"9 Mg" de >eo en 'a pi#to'a ( determine e' pe#o tota'" En!ienda e' #i#tema de !a'entamiento" Cone!te 'a pi#to'a a' !ompre#or ( en!i+nda'o" A'imente e' materia' a' #e!ador !on 'a pi#to'a" 43


9" Re!oa e' materia' #e!o e #a'e de' !i!'6n" 7" )ida !ada 4 minto 'a# temperatra# de *'*o >Wmedo ( *'*o #e!o de' aire en 'a entrada ( 'a #a'ida" " Repita e' pa#o anterior >a#ta e #e agote e' a'imento" " Determine e' pe#o de' materia' #e!o"

# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% CORRID

IRE Entrada T*#

T*>

%a/ida T*>

T*#

%ecador Tga#

T##

Muevo Et+rmi!

Te $ Pgrmin= @

=# EQUI'O2

44


"a/ances de !ateria/ ;DE ROC$O> ;asumiendo Fue no a< ,Prdidas ni ganancias < es estado estacionario e/ ,roceso> $'o aire #e!o  Q# .t :minB m:minB !on , at ( T*# determinar MgminB !on#iderar ga# idea'" T*> ( T*# determinar Mg ;8O Mg aire #e!o de entrada ( #a'ida" Aga e entra PMgmin aire #e!o=PMg ; 8OMg aire #e!o=e  PMg; 8Omin=e Aga e #a'e  PMgmin aire #e!o=PMg ; 8OMg aire #e!o=#  PMg;8Omin=# Aga entrada  Aga eaporada  Aga #a'ida" 45


Aga eaporada  p+rdida de pe#o en prod!to Mg; 8Omin" "a/ance de Ca/or Ca'or e a*#or*e e' Aga eaporada P l= Ca'or e entra !on e' aire  Pg aire #e!omin= P;e !a'g aire #e!o= Ca'or e #a'e !on e' aire  Pg aire #e!omin= P;# !a'g aire #e!o= [Pg

aire #e!omin= P;# !a'g aire #e!o= F Pg aire #e!omin= P;e !a'g aire #e!o=_ l  Aga eaporada

Energía a/imentada ,or /a resistencia ? 'eso de gas x 'oder ca/orí3ico Bca/9Bg gas

b> %ecador de Caro/as 1# %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2     

O*tener 'a !ra de e'o!idad de #e!ado" 0a'an!e# de ma#a ( energía" C&'!'o de E.i!ien!ia de #e!ado" C&'!'o de' Ca'or ne!e#ario para e' #e!ado" Determinar e' tiempo de #e!ado !on#tante ( tiempo de #e!ado aria*'eB te6ri!o ( pr&!ti!o"

7# O'ERCIÓN2 4" ,renda e' enti'ador" 8" ,e#e 1 Mg de !a'!ita" De#p+# agrege aga #.i!iente de manera e #e >mede%!a todo e' materia' ( no e#!rra" :" ,onga 'a !a'!ita en 'a !>aro'a de' #e!ador ( >aga na !ama ni.orme" 1" )ida e' e#pe#or promedio de 'a !ama ( ponga n term6metro en 'a mi#ma para monitorear 'a temperatra de' #6'ido" 9" ,e#e 'a !>aro'a e !ontiene e' materia' >Wmedo ( e' term6metro" 7" Introd%!a 'a !>aro'a en n nie' preiamente #e'e!!ionado de' #e!ador" " )ida 'a !arga t+rmi!a de' enti'ador" " Cone!te e' termopar en di.erente# nie'e# de' #e!adorB para medir T4B T8 ( T:" <" )ida !ada : minto# 'a# temperatra# de entrada ( #a'ida de' aireB T4B T8B T:B a#í !omo 'a de' #6'ido ( e' pe#o de 'a !>aro'a" 46


4K"Repita e' pa#o anterior >a#ta e e' pe#o de 'a !>aro'a #e mantenga !on#tante" 44" Rea'i!e 'o# re#pe!tio# !&'!'o#"

# EQUI'O2

Si#tema5 Ca'!ita b Aga F Aire

De#!rip!i6n5 ,#i!r6metro5 In#trmento ti'i%ado para determinar 'a >medad a tra+# de 'a toma de temperatra de *'*o #e!o ( *'*o >Wmedo" Re#i#ten!ia e'+!tri!a5 ,ara e#ta pr&!ti!a #e ti'i%a na re#i#ten!ia e'+!tri!a !ontenida en n t*o de a!ero ( 'a !a' #e ti'i%a !omo medio !a'entante" Term6metro5 Se ti'i%a para 'a toma de temperatra ini!ia' a#í !omo 'a de 'a# !>aro'a#" 47


0om*a5 Se ti'i%a na *om*a para >a!er pa#ar 'a #o'!i6n a tra+# de 'a re#i#ten!ia e'+!tri!a a#í !omo para poder re!ir!'ar'a" C>aro'a5 Son 'o# re!ipiente# en 'o# !a'e# edara depo#itado e' materia' !on e' e #e e#ta tra*aando" Venti'ador5 Se ti'i%a para >a!er !ir!'ar !orriente# de aire a tra+# de 'a !&mara de' eipo"

=# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% Si#tema5 Aire b Ca'!ita b Aga Cara!terí#ti!a#5 Aire5 ,atm  T*#  T*> 

;a  r V8 

;

Aire #a'ida# T*#B T*>B ;B ; B G

S

"a/ances de !ateria/ ;CMROL%> ;asumiendo Fue no a< ,Prdidas ni ganancias < es estado estacionario e/ ,roceso> $'o aire #e!o  Q# .t :minB m:minB !on , at ( T*# determinar MgminB !on#iderar ga# idea'" T*> ( T*# determinar Mg ;8O Mg aire #e!o de entrada ( #a'ida" Aga e entra PMgmin aire #e!o=PMg ; 8OMg aire #e!o=e  PMg; 8Omin=e Aga e #a'e  PMgmin aire #e!o=PMg ; 8OMg aire #e!o=#  PMg;8Omin=# Aga entrada  Aga eaporada  Aga #a'ida" Aga eaporada  p+rdida de pe#o en 'a !>aro'a Mg; 8Omin" "a/ance de Ca/or Ca'or e a*#or*e e' Aga eaporada P l= Ca'or e entra !on e' aire  Pg aire #e!omin= P;e !a'g aire #e!o= Ca'or e #a'e !on e' aire  Pg aire #e!omin= P;# !a'g aire #e!o= [Pg


Energía a/imentada ,or /a resistencia ? B ? ( I 5 :7 Entrada a /a torre Ca'or e entra !on e' aire  ]>  Ca'or e #a'e !on e' aire

'REGUNT% DE E!EN# 1# Describir /as ,artes Fue integraron e/ eFui,o secador de bande.a) ex,/icando /a 3unci4n de cada una# Inc/uir un diagrama#

48


5# Escriba un ,rocedimiento de o,eraci4n ,ara e/ secador) enunciando /as variab/es < sus rangos obtenido en /a ,r-ctica e3ectuada) escriba /os datos de a/ menos dos corridas# 7# Re/acione /os c-/cu/os e3ectuados < sus corre/aciones a,/icadas en esta ,r-ctica# # Describa cua/ 3ue e/ resu/tado obtenido de /os va/ores ca/cu/ados com,arados con e/ ob.etivo de /a ,ractica# Maga una tab/a com,arativa de /os resu/tados m-s im,ortantes# =# Cu-/ 3ue /a e3iciencia tPrmica ca/cu/ada# +# La a/tura ca/cu/ada coincide con /a rea/# # Como in3/u
c> %ecador Rotatorio 1# %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2  

0a'an!e de ma#a ( energía" Tiempo de re#iden!ia"

7# O'ERCIÓN2 4" ,renda e' enti'ador ( 'a re#i#ten!ia" 49


8" :" 1" 9" 7"

)ida 'a !arga t+rmi!a" ,e#e X Mg" de !a'!ita >mede!ida" Cone!te e' termopar en di.erente# nie'e# de' #e!ador" A'imente 'a !a'!ita" Cada : minto# mida 'a# temperatra# de *'*o >Wmedo ( *'*o #e!o de' aire en 'a entrada ( 'a #a'idaB T4B T8B T:B a#í !omo 'a >medad re'atia" " Repite e' pa#o anterior >a#ta e #e agote e' a'imento"

# EQUI'O2

=# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% CORRIDA ENTRADA

T*#

T*>

SALIDA T*>

CARGA TR)ICA

SECADOR

G T T*# PL,)= ga# T4

T8

T:

t

V

SALIDA

$ #a'ida Qaire Pgr= Pgrmin=

T#

50


T R

=

25 DN

2 = 2"27

LB D en .t" S  pendiente .t.t N  R,)

+# TR"6O 'O%TERIOR  L RELIJCIÓN DE L 'R&CTIC2 Ca'!'ar5 La 'ongitd de #e!ado !on#tante ( aria*'e te6ri!a# ( !omparar'a# !on 'a rea'" Ca'!'ar e' Tr te6ri!o ( !omparar'o !on e' rea' Rea'i%ar 'o# *a'an!e# de ma#a ( energía

In.orma!i6n Sp'ementaria5 Trebal: t =

023 L 0 4

S$ D

±

06 BLG F

D  .t β  !tte" Empíri!a L  .t dp  µ S  .t.t G  L*P>r •.t8= PAire= 8 $  L* ma#aP>r •.t = P#6'ido#=

)ateria'5 Tama-o ,ea  Se!ador5 Di  N T4 T:  ,e

Se  S L K   .  T8  $ θre#iden!ia 

"a/ances de !ateria/ ;%ecador Rotatorio> ;asumiendo Fue no a< ,Prdidas ni ganancias < es estado estacionario e/ ,roceso> $'o aire #e!o  Q# .t :minB m:minB !on , at ( T*# determinar MgminB !on#iderar ga# idea'" T*> ( T*# determinar Mg ;8O Mg aire #e!o de entrada ( #a'ida" Aga e entra PMgmin aire #e!o=PMg ; 8OMg aire #e!o=e  PMg; 8Omin=e Aga e #a'e  PMgmin aire #e!o=PMg ; 8OMg aire #e!o=#  PMg;8Omin=# Aga entrada  Aga eaporada  Aga #a'ida" Aga eaporada  p+rdida de pe#o en 'a !>aro'a Mg; 8Omin" "a/ance de Ca/or Ca'or e a*#or*e e' Aga eaporada P l= Ca'or e entra !on e' aire  Pg aire #e!omin= P;e !a'g aire #e!o= Ca'or e #a'e !on e' aire  Pg aire #e!omin= P;# !a'g aire #e!o= [Pg


Energía a/imentada ,or /a resistencia ? B ? ( I 5 :7 Entrada a /a torre 51


Ca'or e entra !on e' aire  ]>  Ca'or e #a'e !on e' aire ,REGUNTAS 1# Describir /as ,artes Fue integraron e/ eFui,o secador rotatorio ex,/icando /a 3unci4n de cada una# Inc/uir un diagrama# 5# Escriba un ,rocedimiento de o,eraci4n ,ara e/ secador rotatorio enunciando /as variab/es < sus rangos obtenido en /a ,r-ctica e3ectuada# 7# Re/acione a/guno de /os c-/cu/os e3ectuados < sus corre/aciones a,/icadas en esta ,r-ctica# # Describa cua/ 3ue e/ resu/tado obtenido de /os va/ores ca/cu/ados com,arados con e/ ob.etivo de /a ,ractica#

52


'R&CTIC 0=2 Desti/aci4n %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#" Se identi.i!an 'o# rie#go# poten!ia'e# e pede pre#entar ante#B drante ( po#terior ( !on e''o# tomar medida# preentia#"

TEORI La opera!i6n nitaria de de#ti'a!i6n e# n m+todo e #e #a para #eparar 'o# !omponente# de n #o'!i6n 'íidaB e' !a' depende de 'a di#tri*!i6n de e#to# !omponente# entre na .a#e de apor ( na .a#e 'íida" Am*o# !omponente# e#t&n pre#ente# en 'a# do# .a#e#" La .a#e apor #e origina de 'a .a#e 'íida por apori%a!i6n en e' pnto de e*''i!i6n" E' rei#ito *&#i!o para #eparar 'o# !omponente# por de#ti'a!i6n !on#i#te en e 'o# !ompo#i!i6n de' apor #ea di.erente de 'a !ompo#i!i6n de' 'íido !on e' !a' e#t& en ei'i*rio en e' pnto de e*''i!i6n de e#te W'timo" La de#ti'a!i6n #e *a#a en 'a# #o'!ione# en 'a# e todo# 'o# !omponente# #on *a#tante o'&ti'e#B !omo #o'!ione# amonia!oFaga o etano'FagaB en 'a# e am*o# !omponente# tam*i+n e#t&n en .a#e de apor" Sin em*argoB a' eaporar na #o'!i6n de #a' ( agaB #e apori%a e' aga pero 'a #a' no" E' pro!e#o de a*#or!i6n di.iere de 'a de#ti'a!i6n en !anto a e no de 'o# !omponente# de 'a a*#or!i6n e# e#en!ia'mente in#o'*'e en 'a .a#e 'íida" Como eemp'o de a*#or!i6n pede !itar#e e' !a#o de 'a e?tra!!i6n de amonia!o de' aire !on agaB donde e' aire e# in#o'*'e en 'a #o'!i6n de agaFamonia!o" La de#ti'a!i6n #e pede ''ear a !a*o en 'a pr&!ti!a por medio de !a'iera de do# m+todo# prin!ipa'e#" E' primer m+todo !on#i#te en 'a prod!!i6n de n apor por e*''i!i6n de 'a me%!'a 'íida e #e a a eaporar en na #o'a etapaB para re!perar ( !onden#ar 'o# apore#" En e#te m+todo no #e permite e e' 'íido regre#e a' de#ti'ador de na #o'a etapa ( #e ponga en !onta!to !on 'o# apore# e #e de#prenden" E' #egndo m+todo imp'i!a e' retorno de na por!i6n de' !onden#ado a' de#ti'ador" Lo# apore# #e de#prenden a tra+# de na #erie de etapa# o p'ato#B ( parte de' !onden#ado .'(e >a!ia a*ao # tra+# de 'a #erie de etapa# o p'ato# a !ontra!orriente !on re#pe!to a 'o# apore#" E#te #egndo m+todo #e ''ama de#ti'a!i6n .ra!!ionadaB de#ti'a!i6n !on re.'o o re!ti.i!a!i6n" E?i#ten tre# tipo# importante# de de#ti'a!i6n e #e eri.i!an en na #o'a etapa o en n #o'o de#ti'ador ( e no in!'(en re!ti.i!a!i6n" E' primero e# 'a de#ti'a!i6n en ei'i*rio o in#tant&nea B e' #egndo e# 'a de#ti'a!i6n #imp'e por 'ote# o di.eren!ia'B ( e' ter!ero e# 'a de#ti'a!i6n #imp'e !on a!arreo de apor" La re!ti.i!a!i6n o de#ti'a!i6n por etapa# !on re.'o #e pede !on#iderar de#de n pnto de i#ta #imp'i.i!ado !omo n pro!e#o en e' !a' #e ''ea a !a*o na #erie de etapa# de 53


apori%a!i6n in#tant&neaB de manera e 'o# prod!to# ga#eo#o# o 'íido# de !ada etapa .'(en a !ontra!orriente" E' 'íido de na etapa #e !ond!e o .'(e a 'a etapa in.erior ( e' apor de na etapa .'(e >a!ia arri*a a 'a etapa #perior" ,or !on#igienteB en !ada etapa entra na !orriente de apor ( na !orriente de 'íidoB e #e me%!'an ( a'!an%an # ei'i*rioB ( de di!>a etapa #a'e na !orriente de apor ( na !orriente de 'íido en ei'i*rio" En 'a ind#triaB m!>o# de 'o# pro!e#o# de de#ti'a!i6n in!'(en 'a #epara!i6n de m&# de do# !omponente#" Lo# prin!ipio# genera'e# de di#e-o de 'a# torre# de de#ti'a!i6n de m'ti!omponente# #on iga'e# en m!>o# a#pe!to# a 'o# e #e de#!ri*ieron para 'o# #i#tema# *inario#" Se tiene n *a'an!e de ma#a para !ada !omponente de 'a me%!'a de m'ti!omponente#" Lo# *a'an!e# de enta'pía o !a'or e #e rea'i%an #on m( #emeante# a 'o# de' !a#o *inario" Lo# dato# de ei'i*rio #e #an para !a'!'ar 'o# pnto# de e*''i!i6n ( de ro!íoB ( tam*i+n #e ti'i%an 'o# !on!epto# de re.'o mínimo ( re.'o tota' !omo !a#o# 'imitante#"

'rinci,ios de o,eraci4n . E#te e# no de 'o# tipo# de di#po#itio# de tran#.eren!ia de materia m&# ti'i%ado# en 'a ind#triaB !on#i#tente en e' a!op'amiento de nidade# o etapa# #!e#ia#" Una nidad o etapa re!i*e do# !orriente#B na .a#e V ( na .a#e LB pro!edente# de do# etapa# ad(a!ente#B #e ponen en !onta!to ( #e de#!argan 'a# .a#e# L ( VB re#pe!tiamenteB >a!ia 'a# mi#ma# nidade# ad(a!ente#" ,ara e e?i#ta tran#.eren!ia de materia e# pre!i#o e 'a# !orriente# e entran en !ada etapa no e#t+n en ei'i*rioB (a e e# 'a #epara!i6n de 'a# !ondi!ione# de ei'i*rio 'o e propor!iona e' gradiente para 'a tran#.eren!ia" La# !orriente# e #a'en no e#t&n genera'mente en ei'i*rioB pero #í m!>o m&# pr6?ima# a' mi#mo de 'o e 'o e#ta*an 'a# !orriente# de entrada" La pro?imidad a' ei'i*rio depende de 'a e.i!a!ia de 'a me%!'a ( de 'a tran#.eren!ia de materia entre .a#e#" ,ara #imp'i.i!ar e' di#e-o #e #pone e 'a# !orriente# e #a'en de 'a# etapa# e#t&n en ei'i*rioB !on!epto de etapa idea'B ( !on po#terioridad #e ap'i!a n .a!tor de !orre!!i6n o e.i!a!ia para tener en !enta e#ta #epara!i6n de' ei'i*rio" Descri,ci4n de /a insta/aci4n# Se a'imenta a 'a !o'mna !er!a de # parte !entra' !on n determinado .'o ( na !on!entra!i6n de.inida" E' p'ato en e' e #e introd!e 'a a'imenta!i6n re!i*e e' nom*re de p'ato de a'imenta!i6n" Todo# 'o# p'ato# por en!ima de +#teB !on#tit(en 'a #e!!i6n de re!ti.i!a!i6nB mientra# e todo# 'o# p'ato# por de*ao de 'a a'imenta!i6nB in!'(endo e' p'ato de a'imenta!i6nB !on#tit(en 'a #e!!i6n de agotamiento" La a'imenta!i6n de#!iende por 'a #e!!i6n de agotamiento >a#ta e' .ondo de 'a !o'mnaB donde #e mantiene n nie' de 'íido de.inido" E' 'íido .'(e por graedad >a#ta e' !a'derínB e genera apor ( 'o dee'e a' .ondo de 'a !o'mnaB !omen%ando a#í e' a#!en#o por 'a !o'mna de di!>o apor" De' !a'derín #e e?trae e' prod!to de !o'a" Lo# apore# e ''egan a 'a parte #perior de 'a !o'mna #e !onden#an tota'mente en n !onden#ador" ,arte de e#te !onden#ado #e dee'e a' p'ato #perior de 'a torre ( parte #e e?trae !omo prod!to" E#ta !orriente de 'íido re!i*e e' nom*re de re.'o" E' 'íido e de#!iende e# e' e intera!!iona !on e' apor a#!endente" Si no #e .orman a%e6tropo#B 'o# prod!to# de !a*e%a ( !o'a peden o*tener#e !on na pre%a e'eada #i >a( #.i!iente# p'ato# ( ti'i%ando n re.'o ade!ado" 54


(enta.as < a,/icaciones# La ariedad de 'a# !o'mna# de re!ti.i!a!i6n ( ## ap'i!a!ione# e# enorme" La# ma(ore# nidade# #e en!entran genera'mente en 'a ind#tria de' petr6'eoB pero tam*i+n e?i#ten !o'mna# grande# ( p'anta# de de#ti'a!i6n m( !omp'i!ada# en e' .ra!!ionamiento de di#o'ente#B en 'a #epara!i6n de' aire 'íido ( en 'o# pro!e#o# ími!o# en genera'"

a> Desti/aci4n %im,/e 1# O"6ETI(O%2 Cono!er 'a de#ti'a!i6n #imp'e !omo m+todo de #epara!i6n de 'o# !omponente# de na me%!'a 'íida" • Cono!er na de#ti'a!i6n #imp'eB ## prin!ipa'e# !ara!terí#ti!a# ( 'o# .a!tore# e en e''a interienen •

5# TEOR$2 Si drante n nWmero in.inito de eapora!ione# in#tant&nea# #!e#ia# de n 'íidoB #o'o #e eapora#e in#tant&neamente na por!i6n in.inite#ima' de' 'íido !ada e%B e' re#'tado neto #ería eia'ente a na de#ti'a!i6n di.eren!ia' o #en!i''a" En 'a pr&!ti!aB e#to #6'o pede #er apro?imado" Un 'ote 'íido #e !arga en na !a'dera o de#ti'ador eipado !on a'gWn tipo de di#po#itio de !a'entamiento por eemp'oB na !>aeta de apor" La !arga #e >iere 'entamente ( 'o# apore# #e de#!argan en n !onden#ador tan pronto !omo #e .orman aí #e 'i!a ( e' !onden#ado Pde#ti'ado= #e a'ma!ena en e' !o'e!tor" E' aparato e# *&#i!amente na rep'i!a a gran e#!a'a de' matra% ( re.rigerante de de#ti'a!i6n ordinario de 'a*oratorio" La primera por!i6n de' de#ti'ado #er& 'a m&# ri!a en 'a ##tan!ia o'&ti' !on.orme !ontinWa 'a de#ti'a!i6n de' prod!to eaporado #e a empo*re!iendo" ,or 'o tantoB e' de#ti'ado pede re!o'e!tar#e en ario# 'ote# #eparado#B ''amado# .ra!!ione#Z #e o*tiene a#í na #erie de prod!to# de#ti'ado# de di.erente pre%a" ,or eemp'oB #i na me%!'a ternaria !ontiene na pee-a !antidad de na ##tan!ia m( o'&ti' AB na ##tan!ia prin!ipa' de o'ati'idad intermedia ( na pee-a !antidad C de *aa o'ati'idadB 'a primera .ra!!i6nB e #er& pee-aB !ontendr& 'a ma(or parte A" La #egnda .ra!!i6n !ontendr& 'a ma(or parte 0 ra%ona*'emente proB ane !ontaminado !on A ( C e' re#ido e eda en 'a !a'dera #er& prin!ipa'mente C" AWn !ando 'a# tre# .ra!!ione# !ontendr&n 'a# tre# ##tan!ia#B #e >a*r& 'ogrado !ierta #epara!i6n" Si !on na opera!i6n de e#te tipo #e ieren 'ograrB an !ando #ea apro?imadamenteB 'a# !ara!terí#ti!a# de na de#ti'a!i6n di.eren!ia'B #e tendr& e pro!eder en .orma in.initamente 'entaB para e e' a'or de#prendido de' 'íido e#te en !a'ier momento en ei'i*rio !on di!>o 'iido" De*e e'iminar#e todo arra#tre ( no de*e e?i#tir en.riamiento ( !onden#a!i6n de' apor ante# de e entre en e' !onden#ador" No 55


o*#tante e e#ta# !ondi!ione# #on *&#i!amente impo#i*'e# de 'ograrB e# Wti' e#tdiar 'o# re#'tado# 'imitado# e prod!e na de#ti'a!i6n di.eren!ia' !omo e#t&ndar para 'a !ompara!i6n"

!EJCL% "INRI% En e#te tipo de de#ti'a!i6nB primero #e introd!e e' 'íido en n re!ipiente de !a'entamiento" La !arga 'íida #e pierde 'entamente ( 'o# apore# #e e?traen !on 'a mi#ma rapide% !on e #e .ormanB eni&ndo'o# a n !onden#ador donde #e re!o'e!ta e' apor !onden#ado Pde#ti'ado=" La primera por!i6n de apor !onden#ado e# m&# ri!a en e' !omponente m&# o'&ti' A" A medida e #e prod!e !on 'a apori%a!i6nB e' prod!to apori%ado e# m&# po*re en A" La opera!i6n #e ini!ia introd!iendo en e' de#ti'ador na !arga de L4 mo'e# de !omponente A ( 0 !on na !ompo#i!i6n x0 .ra!!i6n mo' de A" En n momento dado >a*r& L mo'e# de 'íido remante en e' de#ti'ador !on na !ompo#i!i6n x ( 'a !ompo#i!i6n de' apor e #e de#prende en e' ei'i*rio e# y " Se >a apori%ado enton!e# na !antidad di.eren!ia' d L"

La !ompo#i!i6n de' re!ipiente aría !on e' tiempo" ,ara determinar 'a e!a!i6n de e#te pro!e#oB #e #pone e #e apori%a na !antidad pee-a d L" La !ompo#i!i6n de' 'íido aría de ? a ? b d ? ( 'a !antidad de' 'íido de L a LF d L" Se >a!e n *a'an!e de materia'e# !on re#pe!to a AB donde5 La !antidad origina'  !antidad remanente en e' 'íido  !antidad de apor" xL = ( x − dx )( L − dL ) + ydL E.e!tando 'a m'tip'i!a!i6n de' 'ado dere!>oB

xL = xL − xdL − Ldx + dxdL + ydL

De#pre!iando e' t+rmino d? d L ( reordenandoB dL = dx L y 8 − x F

IntegrandoB

∫

dL L

W

F = ln W

=

x F

dx y 8 − x xW

∫

En donde $ #on 'o# mo'e# !argado# de !ompo#i!i6n x F (  'o# mo'e# 'íido re#ida' x " E#ta e!a!i6n #e !ono!e !omo 'a e!a!i6n de Ra('eig>B pe#to e Lord Ra('eig> .e e' primero e 'a o*to" W

56


,ede ti'i%ar#e para determinar $B B x o x !ando #e !ono!en tre# de e''a#" La integra!i6n de' 'ado dere!>o de 'a e!a!i6nB a meno# e #e !ente !on na re'a!i6n a'ge*rai!a en e' ei'i*rio entre y/ ( x B #e ''ea a !a*o gr&.i!amente !on 4P y/6x. !omo ordenada !ontra ? !omo a*#!i#a ( determinado e' &rea *ao 'a !ra entre 'o# 'ímite# indi!ado#" Lo# dato# para 'o anterior #e toman de 'a re'a!i6n en e' ei'i*rio aporF'íido" La !ompo#i!i6n !ompe#ta de' de#ti'ado y pede determinar#e mediante n #en!i''o *a'an!e de materia5 Fx F = Dy D , av + Wx % W

W

D pr ,

CONDEN%CIÓN DI8ERENCIL E#ta e# na opera!i6n #imi'ar en e' !a' n apor #e !onden#a 'entamente *ao 'a# !ondi!ione# en e' ei'i*rio ( en e' !onden#ado #e de#!arga tan r&pidamente !omo #e .orma" Como en e' !a#o de 'a de#ti'a!i6nB 'o# re#'tado# #6'o peden apro?imar#e en 'a pr&!ti!a" Una ded!!i6n pare!ida a 'a anterior ''ea a ln

F D

y D

=

dy

∫ y 8 − x

y F

En donde $ #on 'o# mo'e# de apor a'imentado de !ompo#i!i6n ( de apor y D "

y F (

D e' re#ido

(OLTILIDD RELTI( CON%TNTE Si 'a e!a!i6n pede de#!ri*ir 'a re'a!i6n en 'e ei'i*rio a pre#i6n !on#tante mediante e' #o de a'gna o'ati'idad promedio c #o*re e' rango !on#iderado de !on!entra!i6nB e#ta e!a!i6n da Fx F (1 + x ) = α log log Wx W (1 − x ) F

F

W

W

La !a' re'a!iona nWmero de mo'e# de A e edan en e' re#ido  x B !on 'o# mo'e# e edan de 0B W (1 − xW ) " E# m&# pro*a*'e e e#ta# e?pre#ione# #ean a'ida# para me%!'a# de ga#e# idea'e#B para 'a# !a'e# c e# !a#i !on#tante" W

57


7# 'ROCEDI!IENTO2 4" Rea'i%ar 'a rtina de !>eeo para en!ender 'a !a'dera para genera e' apor a reerir en e#ta de#ti'a!i6n" Rei#ar preiamente 'a #e!en!ia de arrane ( parao de' generador de aporB 'a# !ondi!ione# norma'e# ( 'a# aria*'e# de !ontro'" Regi#trar dato# por e#!rito a intera'o# de tiempo para o*#erar e' !omportamiento de 'a !a'dera" 8" Ante# de !o'o!ar e' a'imentoB rei#ar e 'a &''a in.erior de 'a !&mara de e*''i!i6n e#t+ !errada para e no #e tire e' a'imento" :" ,reiamenteB >a*er preparado 'a #o'!i6n de etano'baga Pa'imento= de na !on!entra!i6n de etano' a' 4K` pe#o ( !argar ( agitar e' a'imento" 1" Identi.i!ar en diagrama ( re#a'tar a !o'or 'a tra(e!toria de 'o# .'ido#B 'iidoB apore# ( po#terior en !ampo Peipo= de 'o# #igiente dato# ( pnto#5  T88 T8: T81 T48 T8  temperatra# de opera!i6n"  ,8  V&''a de a'imento"  ,4 V&''a de a'imento de apor" V&''a# a*ierta#"  9" Drante e' pro!e#oB Pe?!epto parte in.erior !entra' de 'a C&mara de e*''i!i6n= !errar !omp'etamente 'a !&mara de e*''i!i6n" 7" Veri.i!ar e 'a !a'dera (a >a''a generado apor para operar ( a'imentar 'ínea# de di#tri*!i6n en e' 'a*oratorio ( rea'i%ar prga#" " A>ora a*rir 'a &''a !on etieta N 8 e e# 'a e permite 'a a'imenta!i6n de apor a' #erpentín de 'a !&mara de e*''i!i6n" " )antener !errada# drante todo e' pro!e#o 'a# &''a# !on etieta# N 4: (  e an a 'a !o'mna .ra!!ionada ( 'a  e a a 'a *om*a" <" A*rir 'a &''a N  e #e en!entra en 'a parte #perior de 'a !o'mna" 4K"A*rir 'a &''a N < de 'a t*ería de aga e a a 'o# en.riadore#B a n .'o !a#i n'o ( !on#tante" 44" A#egWre#e de e 'a &''a N <7 de a'imenta!i6n a' tane de' de#ti'ado #e en!entre a*ierta" 48" Drante e' pro!e#o de de#ti'a!i6n di.eren!ia'B tomar me#tra# en e' de#ti'ado ( !o'a#" 4:" Tomar dato# ti'i%ando e' a'!o>o'ímetroB den#ímetro ( midiendo e' .'o de' de#ti'ado ( a' !onden#ado de apor en 'a #a'ida de 'a trampa de apor" 41"Tomar nota de 'o# dato# o*tenido# ( rea'i%ar e' *a'an!e de ma#a de energía ( o*tener e' diagrama de ei'i*rio de' #i#tema" 49" Ante# de e.e!tar 'a pr&!ti!a #e de*er& e#tar en per.e!to !ono!imiento de' 'o# dato# ( me#tra# a tomarB donde #e tomaranB i+n 'o# tomar& ( di#tri*ir 'a# .n!ione# entre e' grpo" 47"E# reerido !ono!er per.e!tamente e' m+todo de an&'i#i# de !on!entra!i6n de 'íido# en 'a pr&!ti!a ( 'a# !ondi!ione# de temperatra para e #e tengan 'o# materia'e# !orre!tamente" 4"Rea'i%ar preiamente n 'i#tado de 'o# eipo# ( materia'e# e reerir&n en 'a pr&!ti!a para e.e!tar 'a# medi!ione#B toma de me#tra# ( eipo de #egridadB !on#idere e #e e#tar& tra*aando !on a'ta# temperatra# ( 'o# me#treo# tiene rie#go" 58


4"@a e #e tienen 'a# >oa# de dato# a tomar ( e#ta e# !orre!tamente ap'i!a*'e a 'a in.orma!i6n reerida para e' !ontro' de 'a pr&!ti!a ( ## !&'!'o#B #e pro!ede a dar ini!io a 'a pr&!ti!a tomando tiempo de ini!io ( .ina'B #e e#ta*'e!e na periodi!idad de toma de me#tra#B dato# ( o*#era!ione# en intera'o# de tiempo e e' a#i#tente o pro.e#or de.ina en e#e momento" Se pede e.e!tar n #im'a!ro #imp'e para er e' .n!ionamiento de' eipo >mano ( e' eipo .í#i!o ante# de a'imentar prod!to#" 4<"La pr&!ti!a #e pede e.e!tar a a!io o pre#i6n atmo#.+ri!aB de.inir ( anotar en # >oa de dato# 'a pre#i6n en e #e e.e!tWa" Si e# a a!io identi.i!ar 'a# 'ínea# ( e' eipo adi!iona' e #e de*e arran!ar para mantener 'a pre#i6n a*#o'ta de.inida" 8K"Si #e de.ine #e peden e.e!tar 'a# pre*a# pra!ti!a a pre#i6n atmo#.+ri!a ( a n a!io determinadoB para !omparar 'o# re#'tado# ( o*#erar 'a# di.eren!ia#"

59


# EQUI'O2

60


=# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO%

!orrida

 g

,e#o  !*eta

!*eta

D g

( Ga( L##a!

T De#ti'ado

,e#o 

matra%

61


,REGUNTAS DE EXA)EN 1# Describir /as ,artes Fue integraron e/ eFui,o Desti/aci4n %im,/e) inc/u
5

62


b>Desti/aci4n 8raccionada 1# O"6ETI(O%2 Cono!er 'a de#ti'a!i6n .ra!!ionada !omo m+todo de #epara!i6n de 'o# !omponente# de na me%!'a 'íida" • Separar na me%!'a *inaria aproe!>ando 'a di.eren!ia de o'ati'idade# •

5# TEOR$2 !STODO DE !CC"ETMIELE 'R EL C&LCULO DEL N!ERO DE ET'% TEÓRIC% 1# INTRODUCCIÓN * %U'UE%TO% 63


)!Ca*e ( T>ie'e >an de#arro''ado n m+todo matem&ti!o gr&.i!o para determinar e' nWmero de p'ato# o etapa# te6ri!a# ne!e#ario# para 'a #epara!i6n de na me%!'a *inaria de A ( B7 E#te m+todo #a *a'an!e# de materia !on re#pe!to a !ierta# parte# de 'a torreB e prod!en 'ínea# de opera!i6n #imi'are# a 'a# de 'a e!a!i6n P4K":F4:=B ( 'a !ra de ei'i*rio ?( para e' #i#tema" E' #pe#to prin!ipa' de' m+todo de )!Ca*eFT>ie'e !on#i#te en e de*e >a*er n derrame eimo'ar a tra+# de 'a torreB entre 'a entrada de a'imenta!i6n ( e' p'ato #perior ( 'a entrada de a'imenta!i6n ( e' p'ato in.erior" E#to #e e en 'a .igra '' "1F8B donde 'a# !orriente# de 'íido ( apor entran a n p'atoB e#ta*'e!en # ei'i*rio ( #a'en de' mi#mo" E' *a'an!e tota' de materia' propor!iona 'a e?pre#i6n

& " + 1 + L" − 1 = & " + L" Un *a'an!e de !omponente# !on re#pe!to a A da

& " + y1 " + 1 + L" − x1 " − 1 = & y" " + L"x" Donde V88 9 8 #on mo'> de apor de' p'ato n  4B 58 #on mo'> de 'íido de' p'ato nB (BB e# 'a .ra!!i6n mo' de A en V49'8 y a#í #!e#iamente" La# !ompo#i!ione# (B ( ?B e#t&n en ei'i*rio ( 'a temperatra de' p'ato n e# T887 Si #e toma T88 !omo re.eren!ia #e pede demo#trar por medio de n *a'an!e de !a'or e 'a# di.eren!ia# de !a'or #en#i*'e en 'a# !atro !orriente# #on *a#tante pee-a# !ando 'o# !a'ore# de di#o'!i6n #on de#pre!ia*'e#" ,or !on#igienteB #6'o #on importante# 'o# !a'ore# 'atente# en 'a# !orriente# V8 9 8 y V87 ,e#to e 'o# !a'ore# mo'are# 'atente# para !ompe#to# ími!amente #imi'are# #on !a#i iga'e#B V8 9 0 % V88 ( 588  58  B " ,or tantoB 'a torre tiene n derrame mo'a4 !on#tante"

5# ECUCIÓN 'R L %ECCIÓN DE ENRIQUECI!IENTO En 'a .igra '' "1F: #e me#tra na !o'mna de de#ti'a!i6n !ontina !on a'imenta!i6n e #e introd!e a 'a mi#ma en n pnto intermedioB n prod!to de#ti'ado e #a'e por 'a parte #perior ( n prod!to 'íido e #e e?trae por 'a parte in.erior" La parte #perior de 'a torre por en!ima de 'a entrada de a'imenta!i6n re!i*e e' nom*re de #(cc-:4 d( (4r-;+(c-m-(4to8 de*ido a e 'a a'imenta!i6n de entrada de me%!'a *inaria de !omponente# A ( B #e enrie!e en e#ta #e!!i6nB por 'o e e' de#ti'ado e# m&# ri!o en A e en 'a a'imenta!i6n" La torre opera en e#tado e#ta!ionario" Un *a'an!e genera' de materia !on re#pe!to a 'a tota'idad de 'a !o'mna en 'a .igra '' "1F: e#ta*'e!e e 'a a'imenta!i6n de entrada de < mo'> de*e #er iga' a' de#ti'ado D en mo'> m&# 'o# re#ido#  en mo'>" F = D + W Un *a'an!e tota' de materia !on re#pe!to a' !omponente A no# daB Fx F = Dx D + Wx W En 'a .igra 44"1F1a #e me#tra e#em&ti!amente 'a #e!!i6n de 'a torre de de#ti'a!i6n e e#t& por en!ima de 'a a'imenta!i6nB e#to e#B 'a #e!!i6n de enrie!imiento" E' apor e a*andona e' p'ato #perior !on !ompo#i!i6n ( 4 pa#a a' !onden#adorB donde e' 'íido !onden#ado e #e o*tiene e#t& a # pnto de e*''i!i6n" La !orriente de re.'o 5 mo'> ( e' de#ti'ado D mo'> tienen 'a mi#ma !ompo#i!i6nB por 'o e (4  ?D" ,e#to e #e >a #pe#to n derrame eimo'a'B 5' % 5= % 58 y V I % >/% >8% >47

E.e!tando n *a'an!e tota' de materia !on re#pe!to a 'a #e!!i6n de 'ínea# pnteada# en 'a .igra '' "1F1aB 64


& " + 1 = L" + D

y"

+

& "

1

+

1 =

L" x" + Dx D

A' de#pear (B  BB 'a 'ínea de opera!i6n de 'a #e!!i6n de enrie!imiento e# y" + 1 =

L" & " + 1

x" +

Dx D & " + 1

,ara 'a #e!!i6n de empo*re!imiento5 La# e!a!ione# #on5 & m + 1 = L m − W

& m

+

ym

1

+

1 =

Lm xm

−

WxW

La 'ínea B e# donde #e inter!eptan 'a# 'ínea# operante#5

65


ym + 1 =

Lm W xm − xW & m + 1 & m + 1

66

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
DE%TILCIÓN 8RCCIOND CON EL !STODO DE ENTL'$ CONCENTRCION DTO% DE ENTL'$CONCENTRCIÓN Un diagrama de enta'píaF!on!entra!i6n para na me%!'a *inaria aporF'íido de A ( B toma en !on#idera!i6n 'o# !a'ore# 'atente#B 'o# !a'ore# de di#o'!i6n o de me%!'ado ( 'o# !a'ore# #en#i*'e# de 'o# !omponente# de 'a me%!'a" Se reieren"4K #igiente# dato# para !on#trir di!>o diagrama a pre#i6n !on#tante5 4= !apa!idad !a'orí.i!a de' 'íido en .n!i6n de 'a temperatraB 'a !ompo#i!i6n ( 'a pre#i6n 8= !a'or de di#o'!i6n en .n!i6n de 'a temperatra ( 'a !ompo#i!i6n := !a'ore# 'atente# de apori%a!i6n en .n!i6n de 'a !ompo#i!i6n ( 'a pre#i6n o 'a temperatra 1= pnto de e*''i!i6n en .n!i6n de 'a pre#i6nB 'a !ompo#i!i6n ( 'a temperatra" E' diagrama a pre#i6n !on#tante #e *a#a en e#tado# ar*itrario# de re.eren!ia de' 'íido ( en 'a temperatraB por eemp'oB 8:  P:8$=" La 'ínea de 'íido #atrado en 'a enta'pía > MJMg P*t'*B= o MJ Mg mo'B #e !a'!'a por medio de 'a e?pre#i6n

= x ACp A(T − T 0) + (1 − x A)Cp B (T − T 0) + ∆H di' Donde XA e# 'a .ra!!i6n mo' o de pe#o de AB T e# e' pnto de e*''i!i6n de 'a me%!'a en  P$= CB To e# 'a temperatra de re.eren!iaB B !pA e# 'a !apa!idad !a'orí.i!a 'íida de' !omponente A en MJ Mg '  P*t'*B ' $= o MJMg ma' ' B !p0 e# 'a !apa!idad !a'orí.i!a de B8 ( N@; e# e' !a'or de di#o'!i6n a T O en MJMg P*t'*B= o MJMg mo'" Si >a( n de#prendimiento de !a'or drante 'a me%!'aB e' a'or de 'a e!a!i6n P'' "7F'= #er& n a'or negatio" )!>a# e!e# 'o# !a'ore# de di#o'!i6n #on pee-o#B !omo en 'a# me%!'a# de >idro!ar*ro#B ( #e de#pre!ian" La 'ínea de enta'pía de' apor #atrado de ! MJMg P*t'*B= o MJMg mo' de na !ompo#i!i6n de apor (A #e !a'!'a mediante !

H = y A[ λ A + Cp yA(T − T 0)] + (1 − y A)[ λ B + CpyB(T − T 0)]

Donde !pA e# 'a !apa!idad !a'orí.i!a de' apor de A y !p" e# 'a de B7 Lo# !a'ore# 'atente# ; A ( ;0 #on 'o# a'ore# a 'a temperatra de re.eren!ia To7 Genera'mente e' !a'or 67

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
'atente #e da !omo λ A* en e' pnto de e*''i!i6n norma' T" A de' !omponente pro A ( >* para B7 Enton!e#B para !orregir e#to a 'a temperatra de re.eren!ia T7 e #e emp'ea en 'a e!a!i6nB λ A

= Cp A(T #A − T 0) + λ A# − Cp yA(T #A − T 0)

λ B

= Cp B (T #B − T 0) + λ B# − Cp yB(T #B − T 0)

En 'a e!a!i6nB e' 'íido pro #e !a'ienta de T7 >a#ta T" A8 #e apori%a a T" A y 'ego #e en.ría !omo apor a To7 De' mi#mo modoB 'a e!a!i6n tam*i+n #e !mp'e para >0" ,or !onenien!iaB 'a temperatra de re.eren!ia T7 #e #e'e tomar !omo iga' a' pnto de e*''i!i6n de' Compo4(4t( de menor p+4to de e*''i!i6nB A7 E#to #igni.i!a e >A  >A*" Por 'o t)4to8 #6'o >* #e de*e !orregir a A0"

7# 'ROCEDI!IENTO2 4" ,reparar na #o'!i6n a'!o>o'Faga a' 4K ` apro?imadamente" 8" A'imentar 4KK L" de e#ta #o'!i6n a' tane de a'imenta!i6n" :" A'imentar !a'or a' #i#tema" 1" Reg'ar 'o# .'o# de entrada ( e' re.'o" 9" A'imentar >a#ta e' o!tao p'ato de 'a torre" 7" E#perar a e #e a'!an!e e' e#tado e#ta!ionario" " )e#trear !ontinamente 'a !ompo#i!i6n de' 'íido de !ada p'ato" " Ana'i%ar 'a !ompo#i!i6n de' de#ti'ado" <"F Rea'i%ar n diagrama #e-a'ando 'a# &''a# e de*en permane!er a*ierta# (o !errada#" ,reio ante# de 'a pr&!ti!a" 4K"F Cone!tar e' indi!ador de temperatra# ( eri.i!ar # .n!ionamientoB para 'a toma de 'e!tra# de !ada p'ato" 44"F Rei#ar e' .'o de aga .ría a' !onden#ador ( ## temperatra# en !ada !orrida" 48"F Cono!er e' .'o de aga de en.riamiento para !a'!'ar 'a !arga t+rmi!a de' !onden#ador" 4:"F Tomar 'e!tra# de .'o# ( temperatra#B !on!entra!ione# re#pe!tia# de De#ti'adoB a'imento ( !o'a#" 41"F Tomar 'e!tra de temperatra# ( !on!entra!ione# de !ada p'atoB por !ada !orrida" 49"F )edir e' .'o de !onden#ado de' apor para !&'!'o#" 47"F

68

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
# EQUI'O2

69

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
70

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
=# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% D g

(

TD T( Co'a# g X]

T] T? @ @ A

,'ato 4

T [C

XX A 4F@@0 XF4X0 Cp A 'iido

? 71

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
8 : 1 9 7   < 4K 44 48 4: 41 49 47 4 = Ts = S = L = tL = xL = w= D= yD = TD = Ps

L = D Xw =

= TF = F = xF = tw

TR"6O% * 'REGUNT% DE E!EN

1# Describir /as ,artes Fue integraron e/ eFui,o Desti/aci4n 8raccionada) inc/u
N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
5# Escriba un ,rocedimiento de o,eraci4n ,ara e/ eFui,o Desti/aci4n 8raccionada enunciando /as variab/es < sus rangos obtenido en /a ,r-ctica e3ectuada# 7# Re/acione a/guno de /os c-/cu/os e3ectuados < sus corre/aciones a,/icadas en esta ,r-ctica# # Describa cua/ 3ue e/ resu/tado obtenido de /os va/ores ca/cu/ados com,arados con e/ ob.etivo de /a ,ractica# =# Que observaciones se tienen re3erente a esta ,r-ctica#

'R&CTIC 0+2 Extracci4n

73

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
1# %EGURIDD2 Ante# de rea'i%ar 'a pr&!ti!a #e de*er&n !ono!er 'a# norma# genera'e# de #egridad en e' 'a*oratorioB 'a# parti!'are# de 'a pr&!ti!a ( 'eer 'a# .i!>a# de #egridad de 'o# prod!to# ti'i%ado# en 'a mi#ma" Con#'tar !on e' pro.e#or a!er!a de' maneoB a'ma!enamiento ( re!ogida de 'o# dier#o# prod!to#"

5# O"6ETI(O%2 Determinar e' nWmero de etapa# te6ri!a#" Adirir !ono!imiento# para e' !&'!'o de a'tra te6ri!a de 'a !o'mna Lograr 'a #epara!i6n de to'eno de na me%!'a de' mi#mo !on &!ido a!+ti!o ( aga" En!ontrar 'a# !on!entra!ione# de 'o# prod!to# o*tenido#

7# TEOR$2 La e?tra!!i6n 'íidaB ''amada a'gna# e!e# e?tra!!i7n !on di#o'ente#B e# 'a #epara!i6n de 'o# !omponente# de na #o'!i7n 'íida por !onta!to !on otro 'íido in#o'*'e" Si 'a# ##tan!ia# e !omponen 'a #o'!i6n origina' #e di#tri*(en de manera di#tinta entre 'a# do# .a#e# 'íida#B #e pede 'ograr !ierto grado de #epara!i6nB e pede in!rementar#e mediante e' #o de !onta!to# mW'tip'e# o # eia'ente en 'a .orma de 'a a*#or!i6n de ga#e# ( 'a de#ti'a!i6n" Otra po#i*i'idad e# ti'i%ar a'gWn tipo de aparato de !onta!to !ontino a !ontra!orrienteB en donde no #e tienen etapa# di#!reta#" La ti'i%a!i6n de' re.'oB !omo en 'a de#ti'a!i6nB pede meorar m&# aWn 'a #epara!i6n .ina'" En toda# 'a# opera!ione# de e#te tipoB 'a #o'!i6n e #e a a e?traer #e ''ama alimentación  disol#ente e' 'íido !on e' !a' #e pone en !onta!to 'a a'imenta!i6n" E' prod!to de 'a opera!i6n ri!o en di#o'ente #e ''ama e$tracto; e' 'íido re#ida' de donde #e #epar6 e' #o'to e# e' re.inado" En pro!e#o# m&# !omp'i!ado# #e peden ti'i%ar do# di#o'ente# para #eparar 'o# !omponente# de na a'imenta!i6n" En 'o# pro!e#o# de ad#or!i6nB no o m&# !omponente# de na !orriente de ga# o 'íido #e ad#or*en en 'a #per.i!ie de n #6'ido ( #e ''ea a !a*o na #epara!i6n" En 'o# pro!e#o# !omer!ia'e#B e' ad#or*ente genera'mente tiene 'a .orma de partí!'a# pee-a# en n 'e!>o .io" E' .'ido #e >a!e pa#ar por e' 'e!>o ( 'a# partí!'a# #6'ida# ad#or*en !omponente# de' .'ido" Cando e' 'e!>o e#t& !a#i #atradoB e' .'o #e detiene ( e' 'e!>o #e regenera t+rmi!amente o por otro# m+todo#B de modo e o!rre na de#or!i6n" A#í #e re!pera e' materia' ad#or*ido ( e' ad#or*ente #6'ido eda 'i#to para otro !i!'o de ad#or!i6n" Entre 'a# ap'i!a!ione# de 'a ad#or!i6n en .a#e 'íida e#t&n 'a e'imina!i6n de !ompe#to# org&ni!o#B 'a e'imina!i6n de impre%a# !o'oreada# de ##tan!ia# org&ni!a# ( 'a e'imina!i6n de dier#o# prod!to# de .ermenta!i6n de 'a# de#!arga# de 'o# .ermentadore#" La# #epara!ione# in!'(en 'a# para.ina# de !ompe#to# arom&ti!o# ( 'a de .r!to#a de g'!o#a ti'i%ando %eo'ita#" La# ap'i!a!ione# de 'a ad#or!i6n en .a#e ga#eo#a in!'(en 'a e'imina!i6n de aga de >idro!ar*ro# ga#eo#o#B 'a de !omponente# a%.rado# de' ga# natra'B 'a de di#o'ente# de' aire ( de otro# ga#e#B ( 'a de o'ore# de' aire" 74

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
La e?tra!!i6n 'íida e# 'a #epara!i6n de 'o# !omponente# de na #o'!i6n de 'íido# a' poner'a en !onta!to !on otro 'íido in#o'*'e" Si 'a# ##tan!ia# e !on#tit(en 'a #o'!i6n origina' #e di#tri*(en en propor!i6n di.erente en 'a# do# .a#e# 'íida#B #e a'!an%a n !ierto grado de #epara!i6n" E#te e.e!to #e pede poten!iar #i #e >a!e 'a opera!i6n en mW'tip'e# e.e!to#" Cando 'a #epara!i6n por de#ti'a!i6n e# ine.e!tia o m( di.í!i'B 'a e?tra!!i6n 'íida e# na de 'a# prin!ipa'e# a'ternatia# a !on#iderar" )e%!'a# !(o# !omponente# tienen o'ati'idade# m( #imi'are# o ##tan!ia# e no peden #er e?pe#ta# a 'a# temperatra# de de#ti'a!i6nB aWn ap'i!ando a!íoB m!>a# e!e# peden #er #eparada# por medio de e?tra!!i6n" Cando #e tiene 'a op!i6n de #ar e?tra!!i6n o de#ti'a!i6n en n pro!e#o dadoB #a'mente #e pre.iere 'a de#ti'a!i6nB a pe#ar de e #e tiene e !a'entar ( en.riar en 'a de#ti'a!i6n" En 'a e?tra!!i6n e' #o'ente tiene e #er re!perado para #er #ado de neo Pm!>a# e!e# por medio de de#ti'a!i6n=B ( 'a opera!i6n !om*inada e# m&# !omp'i!ada ( m!>a# e!e# m&# !ara e 'a de#ti'a!i6n !onen!iona'" La e?tra!!i6nB #in em*argoB o.re!e ma(or .'e?i*i'idad en 'a #e'e!!i6n de 'a# !ondi!ione# de opera!i6nB (a e #e pede ariar e' tipo ( !antidad de #o'enteB adem&# de 'a temperatra de opera!i6n" En !ierta .orma 'a e?tra!!i6n e# m&# pare!ida a 'a a*#or!i6n de ga# e a 'a de#ti'a!i6n" En m!>o# pro*'ema# 'a de!i#i6n entre am*o# m+todo# #e de*er& *a#ar en n e#tdio !omparatio tanto de e?tra!!i6n !omo de de#ti'a!i6n" La e?tra!!i6n pede #er #ada para #eparar m&# de do# !omponente# ( en a'gna# ap'i!a!ione# #e reieren me%!'a# de #o'ente# en e% de n #o'o #o'ente" En 'a# opera!ione# de e?tra!!i6n 'a #o'!i6n e pretende #er #eparada e# ''amada e' a'imentoZ P$=B ( e' 'íido !on e' e #e pone en !onta!to #e ''ama e' #o'enteZ PS=" E' prod!to ri!o en #o'ente e# ''amado e?tra!toZ PE= ( e' 'íido re#ida' de' e #e e?trao e' #o'to #e ''ama re.inadoZ PR=" E# e' .en6meno de tran#.eren!ia de ma#a en e e#ta #e rea'i%a gra!ia# a n di.eren!ia' de !on!entra!ione# e#ta de*ido a 'a #o'*i'idad de 'a# e#pe!ie#" Como opera!i6n e# ae''a e >a!e po#i*'e 'a #epara!i6n de no o ma# !omponente# P#o'to o #o'to#= mediante n #o'ente #e'e!tio" La e?tra!!i6n pede #er .í#i!a o ími!a" En 'a primera rige 'a !ra de #o'*i'idad ( en 'a #egnda 'a !on#tante de ei'i*rio a # e% pede !'a#i.i!ar#e atendiendo #i 'a# e#pe!ie# #on 'íida# o #6'ida#" La primera #e denomina e?tra!!i6n 'íidaF'íida ( 'a #egnda e# #6'idaF'íida e i%&# tiene ma(or importan!ia e 'a primera ( #e pede !'a#i.i!ar en 'i?iia!i6n e #e re.iere a 'a e?tra!!i6n de 'o# meta'e# de 'o# e#t+ri'e# mediante n &!ido"

ETRCCIÓN L$QUIDO  L$QUIDO Se ti'i%an prin!ipa'mente !ando 'a de#ti'a!i6n no e# pr&!ti!a o # emp'eo e# dema#iado !o#to#o" ,ede #er m&# pr&!ti!a e 'a de#ti'a!i6n !ando 'a o'ati'idad re'atia de do# !omponente# #e en!entre entre 4 ( 4"8 ( en aga de de#perdi!io !ando e' #o'to entre e' aga e# menor de 1" Se'e #er m&# atra!tia de#de e' pnto de i#ta e!on6mi!o e 'a ad#or!i6n en 'e!>o# de !ar*6n o re#ina !omo n retratamiento para 'a de#to?i.i!a!i6n de' aga de de#perdi!io ante# de' tratamiento *io'6gi!o" En otro# !a#o# 'o# !omponente# peden #er #en#i*'e# a' !a'or !omo 'o# anti*i6ti!o# o re'atiamente no o'&ti'e# !omo 'a# #a'e# ( e!on6mi!amente pede #er e' pro!e#o de #epara!i6n m&# e.i!a%" 75

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
E' emp'eo de 'a de#ti'a!i6n de*e ea'ar#e !idado#amente ante# de #e'e!!ionar 'a e?tra!!i6n 'íidoF'íido" En genera' n pro!e#o de e?tra!!i6n reiere5   

E?tra!!i6n 'íidoF'íido" Re!pera!i6n de' di#o'ente" De#o'enta!i6n de' re.inado"

'RO'IEDDE% DE%E"LE% DEL DI%OL(ENTE         

Se'e!tiidad Re!pera*i'idad Coe.i!iente de di#tri*!i6n Capa!idad So'*i'idad Den#idad Ten#i6n de 'a inter.a#e To?i!idad Di#poni*i'idad

# O'ERCIÓN2 76

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
E#ta t+!ni!a #e ti'i%a para #eparar do# 'íido# mi#!i*'e# ti'i%ando n di#o'ente e di#e'e pre.erentemente a no de e''o#" En e?tra!!i6n e# pre!i#o re!perar e' di#o'enteB genera'mente por de#ti'a!i6nB para # reti'i%a!i6n ( 'a opera!i6n !om*inada e# m&# !omp'ea (B !on .re!en!ia m&# !o#to#a e 'a de#ti'a!i6n #o'a #in e?tra!!i6n" ,e#to e 'a ma(or parte de 'o# m+todo# de e?tra!!i6n !ontina #an !onta!to# en !ontra!orriente entre do# .a#e#B m!>o# de 'o# .ndamento de 'a a*#or!i6n de ga#e# #e peden ap'i!ar a 'a e?tra!!i6n 'íidoF'íidoB !e#tione# !omo etapa# idea'e#B e.i!a!ia#B et!+tera" Con .re!en!ia 'a# .a#e# #on di.í!i'e# de me%!'ar ( todaía m&# di.í!i'e# de #eparar" E' e?tra!to e# 'a !apa de di#o'ente m&# e' #o'to e?traído ( e' re.inado e# 'a !apa de 'a e #e >a #eparado e' #o'to5 e' e?tra!to pede #er m&# o meno# den#o e e' re.inadoB de .orma e peda #a'ir por 'a parte #perior de' eipo ( otra# por e' .ondo" Lo# eipo# de e?tra!!i6n m&# repre#entatio# #on !o'mna# de p'eri%a!i6nB torre# de re''eno ( !o'mna# de p'ato# per.orado#" Uno de 'o# m&# #en!i''o# e# 'a torre de p'eri%a!i6nB 'a !a' opera en !onta!to di.eren!ia' ( no por etapa#B teniendo 'gar 'a me%!'a ( #edimenta!i6n de .orma #im't&nea ( !ontina" E' 'íido meno# den#o #e introd!e por e' .ondo ( #e di#tri*(e en pee-a# gota# por medio de 'a# *oi''a# A" La# gota# de' 'íido 'igero a#!ienden a tra+# de 'a ma#a de 'íido m&# pe#ado e de#!iende por 'a torre !omo na !orriente !ontina" La# gota# #e re!ogen en ' a parte #perior ( .orman 'a !orriente de' 'íido m&# 'igero e #a'e por 'a !ima de 'a torre" E' 'íido m&# pe#ado #a'e por e' .ondo de 'a torre" ;a( na tran#.eren!ia !ontina de materia entre 'a# .a#e#B ( 'a !ompo#i!i6n de 'a# .a#e# aría a medida e !ir!'a por 'a torre" La e'o!idad de tran#.eren!ia e# re'atiamente *aa en !ompara!i6n !on a*#or!i6n o de#ti'a!i6n ( na !o'mna a'ta pede #er eia'ente a #6'o na po!a# etapa# idea'e#" Se pede amentar 'a tran#.eren!ia de materia en 'a torreB ''enando 'a !o'mna !on !erpo# de re''eno ta'e# !omo ani''o# o montra#"

a>

!ane.o de /a unidad de extracci4n

4" Veri.i!ar e e' eipo e#te apagadoB todo# 'o# interrptore# de*en e#tar en po#i!i6n de apagado ( todo# 'o# !ontro'adore# 'o!a'i%ado# en 'a parte .ronta' de 'a !on#o'a de !ontro'B de*e e#tar en po#i!i6n !ero" 8" L'enar e' tane de #o'ente .re#!o !on aga de#ti'ada :" Co'o!ar 'a te'a dentro de' tane *at!> ( erter 'a per'ita tratadaZ Ppreparada !on anterioridad=B >a#ta e e' tane e#te ''enoB eitando e #e o*#tr(an 'o# ori.i!io# de entrada ( #a'ida 1" A*rir 'a &''a de pa#o 'o!a'i%ada en 'a *a#e de' taneB para depo#itar 'a mi#!e'a .ina' dentro de' tane de mi#!e'a .ina' 9" Cone!tar e' eipo ( #itar e' interrptor prin!ipa' en po#i!i6n ON 7" $iar e' .'o de 'a *om*a noB a 'a e'o!idad de .'o reerido P #e re!omienda de 9"KB apro?imadamente 7 'itro# por >ora= " A#tar 'a etapa no en e' !ontro'ador de temperatra a 1K C " A!tiar e' !a'entador no" E' !a'entador #o'o podr& #er a!tiado >a#ta e >a(a .'o de 'íido a tra+# de +' <" )onitorear 'a temperatra T4 ( e#perar >a#ta e #e e#ta*i'i!e

b>

're,araci4n de/ materia/ s4/ido ,ara /a extracci4n

4" Di#o'er ::K gr" de *i!ar*onato de pota#io en n 'itro de aga a <9C apro?imadamente" 8" ,e#ar : 'itro# de per'itaZ #e!a 77

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
:" A 'o# tre# 'itro# de per'itaZ #e!a agregar 'a #o'!i6n de *i!ar*onato de pota#io ( me%!'ar >a#ta e 'a per'itaZ e#te !omp'etamente impregnada de 'a #o'!i6n 1" Dear 'a per'itaZ apro?imadamente 81 >r#" para e a*#or*a 'a #o'!i6nB reo'iendo 'a me%!'a peri6di!amente para di#tri*ir 'a #o'!i6n !omp'etamente 9" E?tender 'a per'itaZ en na !>aro'a" Si >a( a'gna !antidad de #o'!i6n e no >a(a #ido a*#or*idaB reo'er 'a per'ita" 7" $ina'mente #e!ar 'a per'itaZ e#te pro!e#o #e pede a!e'erarB #e!ando en n >orno a na temperatra de KC " ,e#ar 'a per'ita tratadaZ #e!a ( determinar e' por!entae en pe#o de *i!ar*onato de pota#io

=# 'ROCEDI!IENTO2 4" ,reparar 'a# #o'!i6n de to'enoF&!ido a!+ti!o 8" De#p+# #e pondr& en 'o# re!ipiente# re#pe!tio# 'a #o'!i6n to'enoFa!+ti!o ( agaB ( #e a*rir& para e empie!e a ''enar#e 'a !o'mna" :" @a e #e e#te ''enando !on 'o# 8 .'ido# #e pro!ra e 'a inter.a#e ede arri*a de 'o# p'ato# p'#ante#B ( #e pone en mar!>a 'a !o'mna" 1" Se pro!rara mantener e#ta*'e 'a inter.a#e reg'&ndo'a !on na &''a e e#ta de*ao de 'a !o'mnaB para e #a'ga por arri*a e' to'enoB ( por a*ao 'a #o'!i6n agaF a!+ti!o" 9" Cada !orrida #e tendr& e ana'i%ar Ptit'ar= para er # !on!entra!i6n" 7" ,or 'timo #e garda e' to'eno ( 'a #o'!i6n agaFa!ido a!+ti!o para # a'ma!enamiento ( # netra'i%a!i6n re#pe!tiamente"

+# EQUI'O2

78

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
En 'a e?tra!!i6nB !omo en 'a a*#or!i6n ( 'a de#ti'a!i6nB do# .a#e# de*en poner#e en íntimo !onta!to para permitir 'a tran#.eren!ia de materia' ( de#p+# de*en #er #eparada#" En a*#or!i6n ( de#ti'a!i6n e' me%!'ado ( #epara!i6n #on .&!i'e# ( r&pido#" En 'a e?tra!!i6nB #in em*argoB 'a# do# .a#e# tienen den#idade# #imi'are# Pam*o# #on 'íido#=B a#í e 'a energía para me%!'ado ( #epara!i6n por graedad e# pee-aB m!>o menor e !ando na .a#e e# 'íida ( otra e# ga#" La# do# .a#e# m!>a# e!e# #on di.í!i'e# de me%!'ar ( m&# di.í!i'e# de #eparar" La# i#!o#idade# de am*a# .a#e# tam*i+n #on a'ta# ( 'a# e'o!idade# de .'o a tra+# de 'o# eipo# #on *aa#" ,or e#toB en a'gno# tipo# de e?tra!tore# 'a energía de me%!'ado ( #epara!i6n #e propor!iona por medio# me!&ni!o#"

# T"L DE CONCENTRCIÓN DE DTO% * RE%ULTDO% 79

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
Corrida 8P!m:min=

Corrida

E

8PN=

:

Pg!m =

8

Pg!m:= %P!m:min=

R ;cm7 9 min>

R PN=

R

*%PN=

Pg!m:=

EP!m:min=

E." 4

EPN=

E3# 5

Nom(4c')t+r)?

$5 $'o de a'imenta!i6n Pme%!'a &!ido a!+ti!oFto'eno= S5 $'o de #o'ente Paga= E5 $'o de e?tra!to P&!ido a!+ti!oFaga= R5 $'o de re.inado Pto'enoFaga=

Diagrama de eFui/ibrio 80

N**;<; ; =<;<< CN$O N**$<*O ; C*NC*< ?
A# TR"6O 'O%TERIOR  L RELIJCIÓN DE L 'R&CTIC2 O*ten!i6n de 'a# !on!entra!ione# PN= de 'o# .'o#5 C&'!'o de 'a# e.i!ien!ia# E." 4 ( E." 85 C&'!'o de' nWmero te6ri!o de etapa#5 NTS @ ;ET,

"I"LIOGR8$ GENERL 81

Manual Op II - Alumnos

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