centrifugacion

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operaciones unitarias

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ContenidoINTRODUCCION3OBJETIVOS4LA CENTRIFUGACION5CONCEPTO5LA CENTRIFUGA6TIPOS7Segn la velocidad:7Segn el propsito:7Segn el medio en el que se centrifuga y la forma como se aplica la muestra8EQUIPOS9LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN EL TIEMPO DE LA CENTRIFUGACIN15APLICACIONES15BIBLIOGRAFIA18CONCLUSIONES19

INTRODUCCION

La centrifugacin como operacin unitaria es muy importante, ya que

OBJETIVOS

Dar a conocer que es una centrfuga.

Detallar los tipos de centrfugas.

Dar a conocer los equipos de centrifugas

Explicar los procesos donde interviene la centrifugacin

LA CENTRIFUGACION

CONCEPTO

Operacin de separacin de partculas slidas existentes en una suspensin (normalmente lquida) por la accin de una fuerza centrfuga

La centrifugacin es la operacin por la cual se utiliza la fuerza centrfuga para separar los lquidos de los slidos. Tambin puede aplicarse para efectuar la separacin de lquidos inmiscibles

La centrifugacin est basada en la distinta velocidad de desplazamiento de las partculas en un medio lquido al ser sometidas a un campo centrfugo y es aplicable a separaciones slido-lquido y a la separacin de dos lquidos inmiscibles con o sin la presencia de slidos. Tanto una como otra se basan en la diferencia de densidades entre ambas fases.

LA CENTRIFUGA

La centrifuga es el equipo que nos proporciona la tcnica de separacin basada en el movimiento de partculas por rotacin y aceleracin centrfuga de modo que, sometidas a altas velocidades durante cortos periodos de tiempo, permiten la sedimentacin de los componentes de una solucin homognea segn sus diferentes densidades. - See more at: http://www.metrixlab.mx/no-cat/todo-sobre-centrifugas/#sthash.UQ1OPsM3.dpuf

El Rotor o Cabezal es el dispositivo que gira y en el que se colocan los tubos y pueden ser de dos tipos: Rotor angular: Los tubos se alojan con un ngulo fijo respecto al eje de giro. Se usan habitualmente para volmenes grandes de solucin de partculas de alta densidad como son bacterias, o levaduras y en la separacin isopcnica (isopcnica= de igual densidad, la densidad del medio es igual a la densidad de la partcula) de macromolculas (cidos nucleicos, etc.). Los rotores de ngulo fijo se emplean principalmente para sedimentar materiales hasta que formen una masa muy compacta en el fondo del tubo (pellet) y despus por decantacin, separar fcilmente el sobrenadante del sedimento. La ventaja de este tipo de rotores es que normalmente permiten una sedimentacin ms rpida de las sustancia y, puesto que todos sus componentes son fijos, el riesgo de fallos mecnicos se reduce.

Rotor oscilante: los tubos se colocan en un dispositivo (cestilla) que, al girar el rotor, se coloca en disposicin perpendicular al eje de giro. As, los tubos giran siempre situados perpendicularmente al eje del giro. Su uso se centra bsicamente en la separacin de partculas por gradiente de densidad y proporciona una gran versatilidad dado el posible empleo de muy diversos tamaos de tubo en un mismo cabezal.

TIPOS

Segn la velocidad:Centrifugacin a baja velocidadmenos de 10.000 rpm

Centrifugacin a alta velocidadentre 10.000 y 20.000 rpm

Ultracentrifugacinms de 20.000 rpm

Segn el propsito:

Centrifugacin analticaObjetivo: medir las propiedades fsicas de las partculas que sedimentan, tales como su coeficiente de sedimentacin o su masa molecular. Especialmente en la variante ultracentrifugacin analtica.Las molculas se observan mediante un sistema ptico durante la centrifugacin. Los tubos de centrfuga deben ser de cuarzo para dejar pasar la luz visible y ultravioleta. Rotor basculante, observacin en vertical. Centrifugacin preparativaDe uso ms comn. Objetivo: aislar partculas, clulas o molculas para su anlisis o utilizacin posterior. En general, se emplea mayor cantidad de muestra que en la analtica. Segn el medio en el que se centrifuga y la forma como se aplica la muestra Centrifugacin diferencial: Se basa en la diferencia en la densidad de las molculas. Esta diferencia debe ser grande para que sea observada al centrifugar. Las partculas que posean densidades similares sedimentarn juntas. Este mtodo es inespecfico, por lo que se usa como centrifugacin preparativa para separar componentes en la mezcla (por ejemplo, para separarmitocondriasde ncleos y membrana) pero no es til para separar molculas.

Centrifugacin isopcnica: Partculas con el mismo coeficiente de sedimentacin se separan al usar medios de diferente densidad. Se usa para la separacin de ADN con mucha frecuencia.

Centrifugacin zonal: Las partculas se separan por la diferencia en la velocidad de sedimentacin a causa de la diferencia de masa de cada una. La muestra se coloca encima de un gradiente de densidad preformado. Por la fuerza centrfuga las partculas sedimentan a distinta velocidad a travs del gradiente de densidad segn su masa. Se debe tener en cuenta el tiempo de centrifugacin ya que si se excede, todas las molculas podran sedimentar en el fondo del tubo de ensayo.

Ultracentrifugacin: Permite estudiar las caractersticas de sedimentacin de estructuras subcelulares (lisosomas,ribosomasymicrosomas) y biomolculas. Utiliza rotores (fijos o de columpio) y sistemas de monitoreo. Existen diferentes maneras de monitorear la sedimentacin de las partculas en la ultracentrifugacin, el ms comn de ellos mediante luzultravioletaointerferones.

EQUIPOS

CENTRFUGAS TUBULARESLas centrfugas tubulares son usadas mayormente para la separacin continua de lquidos de otros lquidos o de partculas muy finas de lquidos y cuando se requieren altos requerimientos de centrifugacin. El rotor giratorio de una centrfuga tubular consiste en un tubo hueco. Para la separacin continua, el material a centrifugar es introducido en el extremo cerca del eje. En muchos casos la separacin no es completa y se debe pasar el material varias veces por la mquina.Son fraccionadas por un motor de altas revoluciones. La sedimentacin se forma como un fluido que fluye desde un extremo del tubo al otro. Las centrfugas tubulares se usan en muchas aplicaciones, como ser: purificacin de aceites de lubricacin e industriales; combustibles, clarificacin y purificacin de productos alimenticios tales como aceites, separacin de lquidos que no pueden ser separados por gravedad

Consiste en un tubo vertical que gira a altas velocidades por la accin de un motor elctrico o una turbina Es de los ms eficientes y sencillos Es de operacin intermitente La suspensin es alimentada por la parte inferior y los slidos sedimentan en la pared del tubo El lquido clarificado se colecta por rebosamiento

CENTRFUGAS DE DISCOEst formada por una pila de discos delgados en forma de conos. La sedimentacin toma lugar en direccin radial en el espacio entre los conos adyacentes. La centrfuga tipo disco por lo general es para trabajo continuo y son usadas para separacin de lquidos en los cuales el slido no mezclable que est en bajas concentraciones. Son utilizadas para la purificacin de aceites combustibles, para el aprovechamiento de aceites usados de motores de combustin y para la refinacin de aceites vegetales. Una centrfuga de discos permite la separacin de mezclas de lquidos con diferentes densidades y con separacin simultnea de slidos, por ejemplo en la elaboracin de aceite de oliva, recuperacin de aceites esenciales, clarificacin de grasas y aceites animales y vegetales y mucho ms.

CENTRFUGAS CANASTOLa forman, una pared perforada y un rotor tubular cilndrico. En la mayora de los casos para pared externa la centrfuga consiste en una fina malla metlica o una serie de mallas soportadas por una malla gruesa, la cual a su vez es soportada por un plato. El lquido pasa a travs de la malla, y las partculas muy largas se depositan en esta. Estas centrfugas son empleadas en el secado de ropa en lavadoras caseras y en el lavado y secado de diferentes tipos de materiales fibrosos.

CENTRFUGAS DECANTERSConsiste en un tubo cilndrico horizontal, ahusado por uno de sus extremos. En su interior, contiene una rosca transportadora que traslada el material en su interior. La separacin se produce por la accin de la fuerza centrfuga debido a las altas revoluciones de rotacion y la diferencia del peso especfico de los materiales. La fuerza centrfuga hace que el material (hueso, expeller u otros ) mezclado con agua, se acumule en la parte ahusada del cilindro y sale al exterior. La fuerza centrfuga arrastra el expeller al extremo opuesto debido a la diferencia del peso especfico.

CENTRFUGA DE SEDIMENTACIN

Esta contiene un cilindro o un cono de pared slida que gira alrededor de un eje horizontal o vertical. Por fuerza centrfuga, una capa anular de lquido de espesor fijo se sostiene contra la pared. A causa de que esta fuerza es bastante grande comparada con la de la gravedad, la superficie del lquido se encuentra esencialmente paralela al eje de rotacin, independientemente de la orientacin de la unidad. Las fases densas "se hunden" hacia fuera y las fases menos densas se levantan hacia dentro. Las partculas pesadas se acumulan sobre la pared y deben retirarse continua y peridicamente.

CENTRIFUGA DE CMARA MULTIPLELas centrfugas de cmara mltiple fueron creadas para incrementar la capacidad de manejo de slidos de las centrfugas tubulares. Estas centrfugas consisten en una serie de tazones concntricos con deflectores que provocan un flujo en serie de la suspensin. Su operacin permite la clasificacin de las partculas conforme pasan de una cmara a otra. El lquido claro se obtiene por rebosamiento en la ltima cmara. Este arreglo genera un mayor tiempo de residencia del lquido, en relacin al de la centrfuga tubular, as como mayor capacidad de manejo de slidos. 14 El dimetro de los equipos de cmara mltiple vara de 335 a 615 mm, con velocidades de rotacin entre 5 000 y 8 400 r.p.m., produciendo campos entre 5 000 y 9 000 g, respectivamente. La capacidad de manejo de slidos vara entre 2.5 y 60 litros dependiendo del material y del nmero de cmaras. La descarga de slidos y el mantenimiento de estos equipos es ms difcil que el de las centrfugas tubulares, ya que la centrfuga tiene que ser desarmada para sacar los slidos.

LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN EL TIEMPO DE LA CENTRIFUGACIN

La viscosidad de las mieles, es decir, de su temperatura, densidad y pureza El tamao y la regularidad de los cristales. La rapidez de aceleracin de la mquina, es decir, el tiempo necesario para alcanzar la velocidad de operacin. La fuerza centrfuga desarrollada por la centrfuga en su velocidad de operacin

APLICACIONES

Extraccin de aceite de olivaAntes de que se realice el procesamiento las aceitunas se lavan y se les quitan las hojas, trozos de ramas, piedras, tierra y otras impurezas que puedan recogerse junto con ellas. Luego se produce una masa resultante de la trituracin de las aceitunas en un molino triturador. Esta masa es luego transportada hacia la batidora o molino triturador. Durante el proceso de batido el aceite se libera de las clulas oleosas en las que se encuentra encapsulado. El proceso del batido es decisivo para la produccin y la calidad del aceite. Los parmetros de influencia que se deben mantener son el tiempo del batido y la temperatura. Luego, la masa es bombeada al DECANTER (2 fases) para su posterior separacin. en aceite, agua de vegetacin y orujo procedentes de la pulpa y trozos de hueso. Al transportar la masa al TRICANTER se le agrega agua de dilucin para fluidificarla. En el proceso de dos fases, la masa es separada en fase ligera (aceite) y fase de slidos (alperujo) consistiendo esta de trozos de hueso, pulpa y agua de vegetacin. El proceso de dos fases requiere muy poco o no adicin de agua de dilucin en la entrada del DECANTER. Posteriormente, el aceite procedente del DECANTER es clarificado mediante una centrfuga de discos que separan los restos de agua y las impurezas slidas para conseguir el aceite limpio.

Separacin y reciclaje de plsticos.En el reciclaje de plsticos, la pureza de los materiales reciclados juega un papel fundamental. La separacin de plsticos se puede realizar rpida y eficazmente con una centrfuga. Los plsticos clasificados resultan mucho ms secos que aquellos separados por otros medios. Las burbujas, los efectos que se producen en la superficie o el polvo no afectan la separacin.

Produccin y clarificacin de aceite de palma Clarificacin de aceite de semillas Clarificacin de aceite de prensa Produccin de bioetanol Produccin de biodiesel Produccin de lactosa y casena en la industria lechera Produccin de leche de soja y protenas de soja Produccin de almidn de trigo En la minera, para separar metales. Deshidratacin de fangos en el tratamiento de aguas residuales

Industria del vino

Las centrfugas son indispensables para mantener las propiedades que caracterizan a un buen vino es decir, el equilibro en sus componentes, carcter, aromas intensos y complejos, persistencia en la boca dejando un grato y particular recuerdo.

Las centrfugas de discos son ideales en la clarificacin del vino ya que combinan la ms alta tecnologa con un diseo higinico. Los decanters y centrfugas de discos son empleados en las bodegas de diversas maneras. La combinacin de decanters y las centrfugas de discos permiten realizar una clarificacin del mosto y del vino de manera ms eficiente y econmica.

Los decanters en cambio son capaces de tratar rpidamente residuos de mosto con un alto contenido de slidos gracias a la aceleracin centrfuga.

Industria petrolera

Para la Industria Petrolera podemos ofrecer Decantadoras ,Centrifugas Purificadoras El aceite es el lubricante de la economa mundial, sin embargo, la utilizacin de este valioso recurso produce algunas consecuencias: la extraccin, el transporte y el consumo de aceite produce efectos nocivos para el ser humano y la naturaleza. En todos los lugares donde se recupera o se procesa aceite, se generan simultneamente residuos aceitosos. Los decanters de dos fases o tres fases y las centrfugas de discos ofrecen una solucin ecolgica para el procesamiento del slop oil (aceite derramado) y para los lodos provenientes de lagunas.Los residuos aceitosos como por ejemplo fangos aceitosos y aguas residuales aceitosas, provenientes de lagunas, estanques de sedimentacin o de la limpieza de tanques. Estos productos son procesados mediante los decanters y centrfugas de discos. Los decanters separan el agua y los slidos del aceite. El volumen separado contiene slo el 10 % de la cantidad de los lodos originales generndose as aceite reutilizable que se puede usar como combustible o nuevamente como materia prima en la petroqumica. En casos en los cuales se exige obtener una mxima clarificacin del aceite, se ofrece una purificacin posterior mediante las Separadoras Centrfugas de discos.

Industria del latexEl ltex tambin se llama caucho o goma. Es un producto que se obtiene de la savia de un rbol, llamado en latn Hevea brasiliensis. Se hacen unos cortes en el tronco del rbol. Por esos cortes sale la savia del rbol o ltex natural. Ese lquido se somete a diversos procesos industriales.Algunas industrias suelen usar centrifugas para la clarificacin de este producto y as poder mejorar su calidad en el menor tiempo posible.Las centrifugas que se utilizan en la industria de latex son equipos de rotor solido que no hacen descargas parciales. Estos equipos tienen un rol muy importante en la calidad final del producto.

BIBLIOGRAFIA

https://www.flottweg.com/fileadmin/user_upload/data/pdf-downloads/Olivenoel-ES.pdf https://www.flottweg.com/fileadmin/user_upload/data/pdf-downloads/Zentrifugen-Bandpressen-Systeme-ES.pdf https://www.flottweg.com/es/aplicaciones/ https://www.flottweg.com/es/conocer-flottweg/la-empresa/ http://www4.ujaen.es/~ecastro/proyecto/operaciones/movimiento/centrifugacion.html http://es.slideshare.net/barluc/centrifugacion-10493280 http://www.monografias.com/trabajos7/centri/centri.shtml

CONCLUSIONES