Lechos Porosos - Kristoper Garcia Mendo

7/29/2019 Lechos Porosos - Kristoper Garcia Mendo

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Universidad Nacional de Trujillo

Sub Sede Valle Jequetepeque

Kristoper Garca Mendo

FACULTA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

INGENIERIA DE ALIMENTOS II

INGENIERO UBERT ARTEGA MIANO

LECHOS POROSOS


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INTRODUCCION

2UNT

LECHOSPOROSOS

Circulacin de fluidos a travs de lechos formados

por partculas slidas

Operaciones de filtracin

Flujo a travs de columnas de relleno

Destilacin, absorcin, adsorcin, intercambio

inico.


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INTRODUCCIN

3UNT

LECHOSPOROSOS

En la filtracin el fluido pasa a travsde una masa de partculas depositadaen un medio filtrante

En destilacin, absorcin, adsorcin,

intercambio inico el fluido atraviesaun lecho de partculas slidas cuyascaractersticas no cambian


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Lechosporosos 4UNT

LEYDEDARCY

La velocidad media es directamente proporcional a la cadade presin e inversamente proporcional al espesor

Kdependedelaspropiedadesfsicasdellechoydelfluidoquecirculaatravsdellecho


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INTRODUCCIN

5UNT

LEYDEDARCY

Rgimen Laminar

La resistencia que ofrece el lecho al flujo del fluido es

debida principalmente a rozamientos viscosos

1/ = Coeficiente de permeabilidad


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Lechosporosos 6UNT

INTRODUCCIN

PERMEABILIDAD

La unidad de la permeabilidad es el "Darcy Lapermeabilidad es la capacidad de un medio poroso

para que un flujo lo atraviese a razn de 1 mL/(scm) de

un lquido con una viscosidad de 1 cp, bajo una cada depresin de 1 atm/cm, sin alterar su estructura interna.


7/49Lechosporosos

DEFINICIONES

7UNT

POROSIDADOFRACCINDEHUECOS

Volumen del lecho no ocupado por elmaterial slido


8/49Lechosporosos

DEFINICIONES

8UNT

SUPERFICIEESPECFICA

Lecho

Partcula


9/49Lechosporosos 9

UNT

SUPERFICIEESPECFICADEUNAPARTCULAESFRICA

Partcula


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UNT

ESFERICIDADMedida para caracterizar la forma de partculas irregulares y

otras no esfricas. Se define como:

=Igualvolumen

Superficie de la esferaSuperficie de la partcula


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DEFINICIONES

11UNT

ESFERICIDAD

Formadelapartcula Esfericidad


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DEFINICIONES

12UNT

DIMETRODEPARTCULA

Dimetro equivalente de una partcula no esfrica.

Dimetro que poseera una esfera cuya relacin reasuperficial a su volumen fuese la misma que la que posee lapartcula

Dp=dr


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UNT

CARACTERSTI CASDEL LECHO

D = dimetro de columnaL= espesor del lecho

L= longitud de un canalDe = dimetro equivalente de un canal


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DFINICIONES

14UNT


Nmero de canales por m2 de seccin transversal de lecho = n

Nmero total de canales del lecho = n

rea interfacial de 1 canal =

rea interfacial del lecho =

.De.L


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15UNT


Volumen del lecho = VL

Volumen lecho ocupado por partculas = VL(1-)


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DEFINICIONES

16UNT


Superficie especfica de partculaaS0


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17UNT


Superficie especfica del lechoaS


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DEFINICIONES

18UNT


Dimetro equivalente de un canal De


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19UNT


Dimetro equivalente de un canal De


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20UNT


Velocidad de circulacin a travs de un canal =vC

Velocidad a travs de la columna libre de partculas =v

Seccin de paso de la columna =S

Seccin de paso de los canales =SC


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21UNT


Ecuacin de continuidad


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FLUJOLAMINAR

22UNT

ECUACINDEKOZENY-CARMAN

Aplicacin ecuaciones de Bernoulli y Fanning


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FLUJOLAMINAR

23UNT



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Lechosporosos

FLUJOLAMINAR

24UNT


Ecuacin deKozeny-Carman


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FLUJOLAMINAR

25UNT

Permeabilidad

Constante de Kozeny

Tortuosidad


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EFECTODEPARED

26UNT

Las partculas en contacto con la pared estn menoscompactadas

La resistencia ofrecida es distinta y deber rectificarse con unfactorKP

Cada real de presin:


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Lechosporosos

FLUJOTURBULENTO

27UNT

ECUACINDEBURKE-PLUMMER

Aplicacin ecuaciones de Bernoulli y Fanning


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28UNT



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Lechosporosos 29UNT


Ecuacin de Burke-Plummer'.L.v2(1)

3dP(P)3f

=.k3


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dP dPv

Lechosporosos

FLUJOGLOBAL

30UNT

'' 3f'(1) 23v36K''(1)23 2( P)L

' .L.v2(1)3dP

ECUACINDEERGUN

Combinacin lineal rgimen laminar-turbulento

(P)3f


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' 36K (1)

dP

' 3f (1)

dP

31UNT

23

'

3 2

'' 2

vv( P)L

EcuacindeErgun


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MDULODEREYNOLD

32UNT

M. Reynolds para 1 canal:

M. Reynolds modificado:

M. Reynolds de partcula:

FACTOR DE FRICCIN


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FACTORDEFRICCIN

33UNT

Factor friccin modificado


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Lechosporosos 34UNT

Factor friccin modificado


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Lechosporosos

FLUJOGLOBAL

35UNT

ECUACINDECHILTON-COLBURN

Relleno con gas y lquido circulando en contracorriente

Rgimen laminar (Re 40)

CADADE PRESIN REAL


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CADADEPRESINREAL

36UNT

Factor para partculas huecasKr

Factor efecto paredKp


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37UNT

FLUIDIZACIN

La fluidizacin es un proceso por el cual una corriente

ascendente de fluido (lquido, gas o ambos) se utilizapara suspender partculas slidas. Desde un punto devista macroscpico, la fase slida (o fase dispersa) secomporta como un fluido, de ah el origen del trmino

"fluidizacin".Al conjunto de partculas fluidizadas se ledenomina tambin "lecho fluidizado".


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38UNT

FLUIDIZACIN

Aplicaciones

Clasificacin mecnica de partculas en base a su

tamao, forma o densidadLavado o lixiviacin de partculas slidas

Cristalizacin

Adsorcin e intercambio inico

Intercambiado de calor en lecho fluidizado

Bioreactores de lecho fluidizado

FLUIDIZACIN


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Lechosporosos

FLUIDIZACIN

39UNT

Intercambiado de calor en lecho fluidizado: Secado

Lecho fluidizado continuo cicloABIERTO Lecho fluidizado continuo ciclo CERRADO

FLUIDIZACIN


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Lechosporosos

FLUIDIZACIN

40UNT

Intercambiado de calor en lecho fluidizado: Secado

LECHO FLUIDIZADO POR BACHES


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41UNT


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42UNT

VELOCIDADMNIMADEFLUIDIZACIN

Velocidad a la que comienza a fluidizarse el lecho

Existe un equilibrio dinmico entre la fuerza que el campo

gravitatorio y el fluido ejercen sobre las partculas

Fuerza gravitatoria

Fuerza de presin


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Lechosporosos 43UNT


Equilibrio dinmico entre fuerzas

La cada de presin se obtiene de la ecuacin de Ergun


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44UNT


RgimenLaminar

El trmino dev2delaecuacindeErgunesdespreciable

Velocidad mnima de fluidizacin


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45UNT


RgimenTurbulento

El trmino de vdelaecuacindeErgunesdespreciable

Velocidad mnima de fluidizacin


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Lechosporosos 46UNT


RgimenTransicin


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47UNT

FLUIDIZACIN


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Lechosporosos

FLUIDIZACIN

48UNT

POROSIDADMNIMADEFLUIDIZACIN


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GRACIAS!!

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