SOLUCIONES OLUCIONES PROBLE PROBLEMAS FILTR FILTRACIÓN ACIÓN PROBLEMA N°12 Una suspensión de CaCO3 en agua, de composición 0.07 en fracción en peso de CaCO 3 se somete a un proceso de filtración a la diferencia de presiones constantes de 2.5 atm. En un filtro cuya área de filtración es de 200 cm 2 la densidad densidad de la tort t ort a seca seca resulta result a 1.60 g/ g/ cm3 y la del carbonato carbonato calcio calci o sólido 2.93 g/cm g/ cm3. Los resultados obtenidos a 20ºC son los indicados en las columnas columnas primera y tercera t ercera de la tabla. t abla. Calcúlese: a- La fracción hueca hueca de la tort tor t a b- El volumen de filtrado equivalente a la resistencia ofrecida por el medio filtrante c- La resistencia resistencia espec especififica ica de la tort t ort a d- La superfi superficie cie especifi especifica ca de la tort t orta a
Datos V
•
V
Resultados •
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6
0 2,3 5,5 9,8 14,6 20 26,7 34,7 43,2 53,3 63,4 75 87,4 87,4 100,5
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
2,3 3,2 4,3 4,8 5,4 6,7 8 8,5 10,1 10,1 10,1 11,6 12,4 12,4 13,1
• / V 11,5 16 21,5 24 27 33,5 40 42,5 50,5 50,5 58 62 65,5
PROBLEMA N°13 En un fil f iltt ro prens pr ensa a de plac pl acas as y marcos, marcos, con funcionamiento funcionamient o en régimen de filt fil t ración a presión presión const const ante de 1.8 kg/cm kg/ cm2 se han de tratar tr atar a 20º C, 10 tn/ t n/ hr de fil f iliación iación de una sus suspens pensión ión que contiene cont iene 3% en peso peso de sóli sólido. do. De las experi experiencias encias de laborat laboratori orio o realiza reali zadas das con est est a suspensión se ha encontrado que la torta es incomprensible, la resistencia especifica de la t orta ort a es es de 2.5* 2.5*10 1010 m/ kg, la relación relación tort t ort a húmeda húmeda / t orta ort a sec seca a es de 1.5 y la dens densidad idad de la 3 t orta ort a húmeda húmeda es de 1200 1200 kg/ kg/ m . Cons Considerando iderando despreciable despreciable la resistencia resistencia o frec fr ecida ida por el medio frente a la ofrecida por la torta. Calcúlese: a- El número necesario necesario de marcos si si sus sus dimensiones son son de 50 cm x50 cm. b- El espesor de los marcos si están completamente llenos al cabo de 2hr de filtración. c- Cantidad necesaria de agua de lavado, si este se efectúa durante 30 minutos, manteniendo la misma diferencia de presión durante la filtración.
PROBLEMA N°14 Filtración a presión y velocidad constante. Un operador al observar la filtración de un lodo, encuentra que el período inicial se efectúa a velocidad constante, a la máxima capacidad de la
bomba de alimentac aliment ación, ión, hasta que la pres presión ión alcanza alcanza un valor valor de 58 lb/ in 2. A continuación se mantiene la presión en este valor durante el resto de la operación y que la operación a velocidad cte dura 900s,obteniéndose durante este período la tercera parte del filtrado total. Despreciando la resistencia del medio filtrante determina: a) El tiempo total de filtración b) El ciclo de filtración con la bomba existente para la capacidad diaria máxima,si el t iempo necesario necesario para separar separar la tor tortt a y volver a montar la l a prensa es de 1200s.L 1200s.La torta no se lava. NOTA:Suponga que la tela no ofrece resistencia.
DP ( lb/ in 2)
t (seg) (seg)
4,4 5 6,4 7,5 8,7 10,2 11,8 13,5 15,2 17,6 20
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
18 16 14 12
) 2 ` n 10 i / b l ( P D -
8 6
B Polynomial Fit of Data1_B
4 2 0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
t (s) 100
t
B Linear Fit of Data1_B
10 1
10
-(DP-4)
110
