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 de descarga requeridas si la salida de crema tiene un radio de 2.5cm y la salida d leche descremada tiene un radio de 5cmSugiera un radio deseable para el ingreso.La densidad de la crema es de 865 kg/m3.

SoluciónDatos:Densidad de la leche: 1025 kg/m3 ρ L =Radio de la salida de crema: 2.5 cm 0.025 m r 1

Radio de la salida de leche descremada: 5 cm 0.05 m r 4

Densidad de la crema: 865 kg/m3 ρC=

r 2 = 0.012637r 2 = 0.112 m

𝑟𝑟22 =𝜌𝜌𝑃𝑃𝑟𝑟42 − 𝜌𝜌𝐿𝐿𝑟𝑟12

𝜌𝜌𝑃𝑃 − 𝜌𝜌𝐿𝐿

𝑟𝑟22 =1025 × 0.052 − 865 × 0.0252

1025 − 865

Problemas de centrifugación

Problemas de centrifugación

Problema 2En la refinación primaria de aceites vegetales, el aceite crudo se saponifica en forma parcial con 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 depósit 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?

SoluciónDatos:

ρaceite: 920 kg/m3μ aceite 0.2 poise 0.02 Pasρ jabón 980 kg/m3μ jabón 3 poise 0.3 Pas

Centrífuga copa tubularL= 30 plg 0.0254 m/plg 0.762 mDI= 2 plg 0.0254 m/plg 0.0508 mω= 18000 min-1 60 s/min 300 s-1

r4= 0.510 plg 0.0254 m/plg 0.012954 mr1= 0.500 plg 0.0254 m/plg 0.0127 m

r 22 = 0.00028722

r 2 = 0.017 m1.695 cm

0.667 plg

𝑟𝑟22 =𝜌𝜌𝑃𝑃𝑟𝑟42 − 𝜌𝜌𝐿𝐿𝑟𝑟12

𝜌𝜌𝑃𝑃 − 𝜌𝜌𝐿𝐿

𝑟𝑟22 =980 × 0.01302 − 920 × 0.01272

980 − 920

Problemas de centrifugación

Q= 50 gal/h 3.79E-03 m3/gal 1.89E-01 3600 s/h 5.257E-05Fracción Ja 10 % vol 0.0283168

0.0018565Flujo de jabón: 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 m3RI=DI/2= 0.0254 m Cil interior 0.000688 m3r2= 0.017 m V jabón 0.000857 m3μ 0.02 Pas T 1.63 sV= 2.1E-04 m3τ= 4.07E+00 s

DP= 2.95E-06 m

𝐷𝐷𝑃𝑃′ =9𝜇𝜇𝜇𝜇

𝜌𝜌𝑠𝑠 − 𝜌𝜌 𝜔𝜔2𝑉𝑉 ×𝑟𝑟2 − 𝑟𝑟1

2

Problemas de centrifugación

2.95 μm

FOUST

Problemas de centrifugación

leche

de

Problemas de centrifugación

Problemas de centrifugación

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e radio.

ene 10%

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m3/s

ase