Columnas empacadas y torres de enfriamientoDescripción completa
Practica de Columnas Empacadas, IPNDescripción completa
Descripción: Práctica No. 6 Flujo de fluidos. ESIQIE IPN Caída de presión en columnas empacadas.
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Descripción: Torres
Descripción: PÉRDIDA DE PRESIÓN POR FRICCIÓN A TRAVÉS DE COLUMNAS EMPACADAS
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Descripción: diseño de columnas
Descripción: columnas vigas etc
rehabilitación de columnas de concreto armado aplicando refuerzos estructuralesDescripción completa
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TORRES EMPACADAS CON ANILLOS RANSCHINGDescripción completa
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Descripción: concepto obetivos de columnas
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columnas concreto
columnas exentricas con carga axial
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS LABORATORIO DE FLUJO DE FLUIDOS
PERDIDA DE PRESIÓN POR FRICCIÓN A TRAVÉS DE COLUMNAS EMPACADAS. INTEGRANTES: Lara Sarabia Ponciano Gómez Pineda Gabriel Guadalupe Gallardo González Dante Manuel Quezada Marín Víctor Axtli Barrera Solis Isael Núñez García Natalia Gabriela Rodríguez Ruíz Ofelia Villavicencio Muñoz Octavio
GRUPO: 2IM60 EQUIPO: 5
FECHA DE ENTREGA: 13 DE NOVIEMBRE 2013
1
OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL
Determinar las caídas de presión de un fluido que circula a través de columnas empacadas con diferentes características.
OBJETIVOS PARTICULARES
a) Determinar la pérdida de presión de presión experimental (
∆ Pexp ) de un fluido
que circula a través de una columna empacada, con empaque de forma esférica. b) Determinar el factor de fricción experimental de cada columna en función del número de Reynolds modificado (Rem). c) Graficar la pérdida de presión experimental (
∆ Pexp ) contra el gasto volumétrico
(Gv) para cada columna empacada, para interpretar el comportamiento hidráulico de las columnas. d) Graficar el factor de fricción modificado (fm) contra el número de Reynolds modificado (Rem) para cada columna empacada, para interpretar el comportamiento hidráulico de las columnas.
SÍNTESIS DE LA TEORÍA: En numerosos procesos en ingeniería química circulan líquidos o gases a través de lechos de partículas sólidas. Algunos ejemplos son:
Flujo a contracorriente de dos fases líquida y gaseosa. Filtración de líquidos con sólidos suspendidos. Intercambio iónico o reactores catalíticos de lecho fijo. Adsorción de un soluto. Absorción simple
COLUMNA O LECHO EMPACADO Es un recipiente generalmente de sección transversal circular que contiene en su interior partículas sólidas (empaques) distribuidas al azar o en forma ordenada (empaque integral). Las columnas empacadas son un medio eficiente , para llevar a cabo varios procesos entre fases como la transferencia de calor y masa; y la extracción de impurezas de un gas.
2
Para seleccionar un empaque se debe tomar en cuenta su función, sus limitaciones y los datos básicos de las propiedades del empaque y su rendimiento. El empaque son partículas sólidas de diversos tamaños y de formas regulares o empacada absorción irregulares y de diversos materiales. Sirven como Torre implementos parapara la mezcla no y mecánica de gas y líquido. Para el caso específico del laboratorio, el estudio se enfoca al flujo en una sola fase a través de una columna con partículas sólidas estacionarias, en donde el fluido que pasa a través de la columna empacada lo hace por los espacios libres o porosidad que hay entre las partículas que permanecen fijas. El comportamiento de los fluidos a través de sólidos granulares es motivo de un estudio particular, en que los datos sobre la pérdida de presión por fricción se relacionan con el tipo de proceso y la gran variedad de procesos granulares con que se cuenta. En la práctica las partículas (empaques) son del mismo tamaño para una columna dada y están colocadas al azar. También se considera que la pérdida de presión por fricción sobre la pared de la columna es insignificante, en relación a la pérdida que ocurre en toda la columna. TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES: Corrida
1
Columna 1 %R P Kgf/cm2 30 0.32
Columna 2 %R P Kgf/cm2 30 0.24
Columna 3 %R P Kgf/cm2 30 0.20
Columna 4 %R P Kgf/cm2 30 0.22
2
40
0.39
40
0.26
40
0.21
40
0.23
3
50
0.47
50
0.30
50
0.22
50
0.24
4
60
0.55
60
0.32
60
0.23
60
0.25
5
70
0.66
70
0.36
70
0.24
70
0.26
6
80
0.75
80
0.39
80
0.25
80
0.28
7
90
0.86
90
0.44
90
0.26
90
0.29
8
100
1
100
0.48
100
0.27
100
0.31
SECUENCIA DE CÁLCULOS:
COLUMNA 1 1.- Con los datos experimentales del % de Rotámetro obtener el gasto volumétrico utilizando la gráfica mostrada, o con la ecuación de funcionalidad entre el % de Rotámetro y el gasto volumétrico, para las 4 columnas.
3
Utilizando la ecuación:
y=0.1914x – 0.0053
Gv1=0.1914*(30) – 0.0053 = 5.7367
Gv1= 5.7367
L min
*(
L min
1min 60 segundos ) *(
1m 3 1000 L ) = 0.000096
m3 s
2.-Cálculo de densidad de flujo ó masa velocidad.
Gs=
Gv ρ A
Gs=vρ A=
π 2 D 4
Donde: Gs= masa velocidad o densidad de flujo……………………………………..[=] Kg/s-m2 Gv= gasto volumétrico………………………………………………………….[=] m3/s ρ= densidad del fluido………………………………………………………….[=] Kg/m3 A= área de sección tranversal de la columna, como si estuviera vacía… [=]m2 v= velocidad lineal a la entrada de la columna, como si estuviera vacía…[=] m/s D= diámetro interno de la columna…………………..……………….………[=] m Diámetro interno: 1 pulgada=2.54 cm=0.0254 m ρagua=1000 kg/m3
4
π
A1= 4
2
−4
∗(0.0254 m) =5.0669× 10 m
0.000096 G s 1=
m3 kg ∗1000 3 s m −4
5.0669× 10 m
2
2
kg =¿ 188.2981 s−m2
3.- Cálculo de Número de Reynolds modificado.
Rem=
Dp Gs µ
Donde: Rem= Número de Reynolds……………………….[=]adimensional Dp= Diámetro de la esfera…………………………[=]m Gs= Masa velocidad o densidad de flujo…………[=] Kg/s-m2 µ= Viscosidad del fluido………………………… …[=] Kg/m-s Dp: 1.25 cm = 0.0125 m
kg µ=0.001005333 m−s
kg s−m2 =¿ kg 0.001005333 m−s
0.0125 m∗188.2981 Rem 1=
2341.24
TABLA DE RESULTADOS: RESULTADOS DE LA COLUMNA 1 CORRIDA 1 2 3 4 5 6 7 8
