Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERIAEAP INGENIERIA AGROINDUSTRIALCurso : Operaciones UnitariasAgroindustriales IIExpositor : Ing. Csar Moreno Rojocemoro67@yahoo.esPROCESOS DE SEPARACIONFISICO-MECANICOS(CENTRIFUGACION)INTRODUCCIONEl uso de centrifugas aumenta en alto grado las fuerzas que actan sobre las partculas. Por tanto las partculas que no se precipitan o lo hacen con mucha lentitud en precipitadores por gravedad, casi siempre se pueden separar de los fluidos por medio de fuerzas centrifugas. Estas fuerzas de precipitacin de gran magnitud permiten obtener velocidades practicas con partculas mucho mas pequeas que en los precipitadores por gravedad. Las elevadas fuerzas centrifugas no modifican las velocidades relativas de precipitacin de las partculas pequeas, pero si contrarrestan los efectos perturbadores del movimiento browniano y de las corrientes de conveccion libre.

DEFINICIONSi las partculas son muy pequeas, entonces existe el movimiento Browniano, y por tanto la sedimentacin se vuelve lenta; para ello es necesario el uso de otra fuerza denominada fuerza centrifuga para partculas menores de 0.1 um.La centrifugacin es operacin unitaria de separacin de partculas que se basa en la distinta velocidad de desplazamiento de las partculas en un medio lquido al ser sometidas a un campo centrfugo. Cuando se centrifuga una solucin, se rompe la homogeneidad y se produce la separacin del soluto y del disolvente. Las primeras partculas en sedimentar son las de mayor masa.APLICACIONES INDUSTRIALESBiotecnologa - Separacin de microbios - Separacin de productos de reacciones y segregacionesIndustria alimentaria - Aceites vegetales - Industria del azcar (secar cristales) - Industria pesquera (concentracin de protenas de pescado) - Tecnologa de saborizantes - Industria cervecera - Procesamiento de jugos de fruta para eliminar materiales celulares

PARTES BASICAS

EJE DE IMPULSOTAZON O CARCASATUBERIA DE ALIMENTACIONMECANISMO IMPULSOR(MOTOR ELECTRICO)CUBIERTA PARASEGREGAR LOSPRODUCTOS SEPARADOSFuerzas que se desarrollan en la Separacin por centrifugacionLos separadores centrfugos se basan en el principio comn de que la rotacin de un objeto en torno a un eje o punto central, a una distancia radial constante desde dicho punto, produce una fuerza que acta sobre dicho objeto. El objeto que gira en torno al eje cambia de direccin constantemente, con lo cual se produce una aceleracin aun cuando la velocidad rotacional sea constante. Esta fuerza centrpeta esta dirigida hacia el centro de la rotacin.Si el objeto que se hace girar es un recipiente cilndrico, el contenido de fluidos y slidos desarrolla una fuerza igual y opuesta, llamada fuerza centrifuga, hacia las paredes del recipiente. Esta causa la sedimentacin o precipitacin de las partculas a travs de una capa de liquido, o la filtracin de un liquido a travs de un lecho o torta de filtrado en el interior de una cmara de rotacin perforada

(1)(2)(3)(4)(5)(6)(3) y (4) en (5), tenemos:(7)(8)

La aceleracin de la fuerza centrifuga en un movimiento circular es

Donde: ae = aceleracin causada por la fuerza centrifuga, m/s2 (pie/s2) r = distancia radial al centro de rotacin, m (pie) w = velocidad angular, rad/s.La fuerza de gravedad sobre una partcula es

Donde: g = aceleracin de la gravedad, 9.80665 m/s2

(1)(2)(3)

Al combinar Fc y Fg, se obtiene la expresin denominada factor de separacin:

Por consiguiente, la fuerza que se desarrolla en una centrifuga es rw2/g v2/rg veces mayor que la fuerza de gravedad. Con frecuencia, esto se expresa como un mltiplo de la fuerza g.Ejemplos:Fc/Fg = 1 Nos indica la separacin de slidos muy pesados (agua de cola con 10% de slidos)Fc/Fg = 2 Nos indica la separacin de slidos muy livianos (agua de cola con 3% de slidos)(4)

Calculo del tiempo de residencia de la mezclaen una centrifugatr: tiempo de residencia es el tiempo suficiente por la cual una partcula de cierto tamao puede separarse del liquido en el tazn y llegar hasta la pared, donde se mantiene.vf: velocidad de precipitacin terminal.b : longitud del tazn, m

Al final del tiempo de residencia de la partcula en el fluido, dicha partcula estaA una distancia rB m del eje de rotacin.Si rB