Problemas de Centrifugación

Problemas de centrifugación Problema 1

Diseñe la entrada y salida para la separación centrífuga de crema desde leche entera. La densidad de la descremada es 1025 kg/m3. Indique las condiciones condiciones de descarga requeridas si la salida de de crema tiene un radio de de 2.5cm y la salida salida d leche descremada tiene un radio de 5cm Sugiera un radio deseable para el ingreso. La densidad de la crema es de 865 kg/m3. Solución Datos:

Densidad de la leche:

1025 kg/m3

Radio de la salida de crema: Radio de la salida de leche descremada: Densidad de la crema:

ρL=

2.5 cm

0 .0 2 5 m

r 1

5 cm cm

0.05 m

r 4

865 kg/m3

22 =

 42 −  12  −  2

22 = r 2 = r 2 =

ρC=

1025 10 25 × 0.05 0.05

2 − 86 865 5 × 0.02 0.025 5

1025 0.012637 0.11 0.112 2m

− 865

Problemas de centrifugación

Problemas de centrifugación Problema 2

En la refinación primaria de aceites vegetales, el aceite crudo se saponifica en forma parcial co cáustica y el aceite refinado se separa inmediatamente del jabón resultante en una centrífuga. En este proceso, el aceite tiene una densidad de 0.92 g / cm3 y una viscosidad de 20 cps; la fase jabón ti una densidad de 0.98 g /cm3 y una viscosidad de 300 cps. Se propone separar estas fases en una centríf copa tubular, con una copa de 30 plg de longitud y 2 plg D .I., rotando a 18 000 rpm . El radio del depósi la que fluye la fase ligera es de 0.50 plg, mientras que sobre el que fluye la fase pesada tiene 0.51 plg de

–(a) Determine la posición de la interface liquido líquido dentro de la centrifuga. –(b) Si esta centrífuga se alimenta a una velocidad de 50 gal /h con una alimentación que conti en volumen de la fase jabón, ¿cuál es el diámetro crítico de gota del aceite retenido en el jabón? Solución

Datos: ρaceite:

920 kg/m3

μ aceite

0.2 poise

ρ jabón

980 kg/m3

μ jabón

0.02 Pas

3 poise

0.3 Pas

Centrífuga copa tubular L= 30 plg DI= 2 plg ω=

r4= r1=

-1

18000 min 0.510 plg 0.500 plg

0.0254 m/plg 0.0254 m/plg

0.762 m 0.0508 m

60 s/min 0.0254 m/plg 0.0254 m/plg

300 s 0.012954 m 0.0127 m

22 =

-1

 42 −  12  −  2

22 = 2

r 2 = r 2 =

980 × 0.0130

− 920 × 0.01272

980 − 920

0.00028722 0.017 m 1.695 cm 0.667 plg


Q= Fracción J Flujo de jabón:

50 gal/h 10 % vol

3.79E-03 m3/gal

1.89E-01

3600 s/h

5.257E-05 0.0283168 0.0018565

5.257E-04 m3/s

El tamaño de gota crítico será aquel que permita a la gota recorrer el camino desde la superficie de la fa liviana hasta la fase pesada en un tiempo menor que el tiempo de residencia del la fase jabón. El largo de la centrífuga es: L= 0.762 m Cil exterior 0.001544 m3 RI=DI/2= 0.0254 m Cil interior 0.000688 m3 r2= 0.017 m V jabón 0.000857 m3 μ 0.02 Pas T 1.63 s V= 2.1E-04 m3 τ= 4.07E+00 s

′ =

DP=

2.95E-06 m

9

 −   2 

×

2 − 1 2

Problemas de centrifugación 2.95

μm

FOUST


leche e



sosa ene uga de to sobre radio.

ene 10%


m3/s

se

Problemas de Centrifugación

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