Are you over 18 and want to see adult content?
More Annotations

A complete backup of https://ecartelera.com
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://fiordland.org.nz
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://bakingqueen74.co.uk
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://badosa.me
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://pattinson.co.uk
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://ttz-bremerhaven.de
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://arvc.org
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://aloeblacc.com
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://fundmerica-loans.com
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://eumed.net
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://vinhosdoalentejo.pt
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of https://ccaflorida.org
Are you over 18 and want to see adult content?
Favourite Annotations

A complete backup of nectarsleep.co.uk
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of petit-mariage-entre-amis.fr
Are you over 18 and want to see adult content?

A complete backup of digima-japan.com
Are you over 18 and want to see adult content?
Text
etc.
OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE 1.3 . Importancia. La agitación y mezcla de líquidos es de las operaciones más comunes e importantes en procesos químicos y de industrias afines, el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Es pieza fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica,etc.
OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE 1.3 . Importancia. La agitación y mezcla de líquidos es de las operaciones más comunes e importantes en procesos químicos y de industrias afines, el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Es pieza fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica,etc.
OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE 1.3 . Importancia. La agitación y mezcla de líquidos es de las operaciones más comunes e importantes en procesos químicos y de industrias afines, el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Es pieza fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica,etc.
OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE 1.3 . Importancia. La agitación y mezcla de líquidos es de las operaciones más comunes e importantes en procesos químicos y de industrias afines, el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Es pieza fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica,etc.
OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE 1.3 . Importancia. La agitación y mezcla de líquidos es de las operaciones más comunes e importantes en procesos químicos y de industrias afines, el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Es pieza fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica,etc.
OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE En el siguiente trabajo se presenta el tema Agitación y mezcla de líquidos, el objetivo es conocer paso a paso las definiciones de cada proceso es uno de los más importantes dentro de la industria química porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaz. Sin embargo, debido a la complejidad de los fenómenos de transporte involucrados, es uno de OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE En el siguiente trabajo se presenta el tema Agitación y mezcla de líquidos, el objetivo es conocer paso a paso las definiciones de cada proceso es uno de los más importantes dentro de la industria química porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaz. Sin embargo, debido a la complejidad de los fenómenos de transporte involucrados, es uno de OPERACIONES UNITARIAS: AGITACIÓN Y MEZCLAS DE …TRANSLATE THIS PAGE En el siguiente trabajo se presenta el tema Agitación y mezcla de líquidos, el objetivo es conocer paso a paso las definiciones de cada proceso es uno de los más importantes dentro de la industria química porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaz. Sin embargo, debido a la complejidad de los fenómenos de transporte involucrados, es uno de OPERACIONES UNITARIAS VIERNES, 28 DE OCTUBRE DE 2016 AGITACIÓN Y MEZCLAS DE LÍQUIDOS FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN AGITACIÓN Y MEZCLAS DE LÍQUIDOSCURSO
OPERACIONES UNITARIASPRESENTADO POR
BARRIENTOS SARMIENTO JHONNYBAZAN SALINAS PAOLO
FLORES GASPAR JOSÉ
FLORES SOLIS EDER
NINAPAYTAN ZEVALLOS SERGIO ZAVALA TERREL, JAQUELINASESOR
GALVEZ REYES JOSÉ
SEMESTRE ACADEMICO: 2016 - IILIMA – PERÚ
DEDICATORIA
El presente trabajo de investigación se la dedicamos al profesor, por su apoyo y perseverancia en el logro de nuestra carrera como ingenieros IndustrialesRESUMEN
En el siguiente trabajo se presenta el tema Agitación y mezcla de líquidos, el objetivo es conocer paso a paso las definiciones de cada proceso es uno de los más importantes dentro de la industria química porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaz. Sin embargo, debido a la complejidad de los fenómenos de transporte involucrados, es uno de los procesos más difíciles de analizar y caracterizar. Así, hasta el momento, no existen correlaciones generales para configuraciones arbitrarias de agitación que describan cantidades útiles como la velocidad de mezcla o el grado de homogeneidad alcanzada. Otra de las dificultades que aparece a la hora de caracterizar la mezcla y agitación es la gran cantidad de sustancias (líquidos y sólidos) que se pueden encontrar en la industria química. Por tanto, el diseño y la optimización de agitadores están confiados en gran medida, a la experimentación. Se debe distinguir entre agitación y mezcla. Por otro lado, la Operación Unitaria de Agitación Mezclado está presente en múltiples procesos de transformación física y química. Su complejidad debido a la turbulencia implicada en su dinámica, hace muy difícil el moldeamiento matemático analítico, pues se debe considerar los distintos componentes de velocidad en los diversos planos que determina el flujo caótico al interior del tanque. Es así como, en el proceso de diseño de unidades de agitación mezclado, la experimentación se hace imprescindible para obtener resultados óptimos. Es posible, por consiguiente, basarse en el balance de momento en el sistema, para determinar un conjunto de números adimensionales que ayudarán a definir las condiciones de trabajo. Existen varios estudios sobre correlaciones entre estos números, para mejor entender y definir las características de agitadores y mezcladores. Con al desarrollo de la ciencia computacional, hoy en día es posible realizar simulaciones muy detalladas sobre la turbulencia que ocurre en el interior del tanque agitado, precisando la velocidad de las corrientes en cada punto del fluido en movimiento. Esto significa un gran paso en el conocimiento y control de esta operación. PALABRAS CLAVE: Agitación, partículas, mezcla, dispersión,escalamiento
ABSTRACT
In this paper the subject Agitation and mixing of liquids is presented, the goal is to learn step by step the definitions of each process is one of the most important in the chemical industry because the success of many industrial operations depends on a stirring and mixing effective. However, due to the complexity of transport phenomena involved, it is one of the most difficult to analyze and characterize processes. So far, there are no general correlations for arbitrary configurations agitation describing useful amounts as the mixing speed or the degree of homogeneity achieved. Another difficulty that appears when characterizing the mixture and agitation is the large number of substances (liquid and solid) that can be found in the chemical industry. Therefore, the design and optimization of agitators are committed largely to experimentation. One must distinguish between stirring and mixing. Furthermore, the unit operation Mixed Agitation is present in multiple processes of physical and chemicaltransformation.
Its complexity due to turbulence involved in its dynamics, makes it very difficult analytical mathematical shaping, should be considered as different velocity components at various levels which determines the chaotic flow into the tank. Thus, in the design process units agitation mixed, experimentation is essential for optimal results. It is possible, therefore, be based on the balance of time in the system to determine a set of dimensionless numbers that help define the working conditions. There are several studies on correlations between these numbers to better understand and define the characteristics of agitators and mixers. With the development of computer science, today is possible to make very detailed simulations on turbulence occurring inside the stirred tank, indicating the current speed at each point of the fluid in motion. This means a big step in the knowledge and control of this operation. KEYWORDS: Agitation, particles, mixing, dispersing, scalingÍNDICE
PÁG.
PORTADA...................................................................................................................1 DEDICATORIA……………………………….……………………………..………....2 RESUMEN………………………………..…...……………………………………....…3 ABSTRACT……………………………………………………………………………...4 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………..…………..7CAPÍTULO I
I.0. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN 1.1. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA…………………………….………….…...…8 1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA……..……………………..………….………81.2.1 PROBLEMA
GENERAL…………………………………………...………81.2.2 PROBLEMAS
ESPECIFICOS……………...…………………….…….…..81.3.
OBJETIVOS………………………………………………………….………..….....81.3.1. OBJETIVO
GENERAL………………………………………..……….……...81.3.2. OBJETIVOS
ESPECÍFICOS………………………………….……….…........8 1.4. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA……………...………………………….….....8 1.5. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN………….…….……………………..9 1.6. FACTIBILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN…………….………………………....9CAPÍTULO II
II.0. MARCO TEÓRICO 2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN………………………..…………...9 2.1.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES…………………..………………9 2.1.2. ANTECEDENTES NACIONALES…………………………………..………92.2. BASES
TEÓRICAS………………………………………………………….…….10 2.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICO………………………………………….28CAPÍTULO III
III.0. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS3.1.
MÉTODOS………………………………………………………………..………..293.2.
CONCLUSIONES………………………………………………………………….293.3. EJERCICIOS
RESUELTOS………………………………………………………..293.4.EJERCICIOS
PROPUESTOS………………………………………………………34CAPÍTULO IV
IV.0. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS4.1.
RECURSOS……….…………………………………………………………..…....354.1.1. RECURSOS
HUMANOS…………………………………………………354.1.2. RECURSOS
TECNOLÓGICOS……………...…………………………..364.1.3. RECURSOS
ECONOMICOS…………………………………………….36CAPÍTULO V
V.0 FUENTES DE INFORMACION5.1. REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS…………………...………...........................365.2. FUENTES
ELECTRONICOS………………………………………………………36INTRODUCCIÓN
Considerando lo importante que es el curso operaciones unitarias para nuestra carrera como ingenieros industriales hemos realizado y recopilado información sobre el tema Agitación y mezclaliquida.
La estructura está desarrollado de la siguiente forma: planteamiento del problema de investigación, marco teórico, métodos y procedimientos, aspectos administrativos y fuentes de información acerca del tema tratado para una mejor comprensión. Dentro de cada capítulo detallando puntos importantes que nos ayudara a definir cada conceptoCAPITULO I
I.0. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN _1.1. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA. 1.2. OBJETIVOS. 1.3. IMPORTANCIA 1.4. LIMITACIONES. 15. FACTIBILIDAD_ 1.1 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA Como futuros ingenieros se presentaran muchos trabajos en diferentes áreas industriales relacionados a las operaciones unitarias, Por ello, el presente trabajo pretende contribuir con la información necesaria. Para ampliar nuestros conocimientos y así poder desenvolvernos en diferentes áreas.1.2 OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVOS GENERALES Desarrollar de manera precisa el tema de agitación y mezcla de líquidos para así comprender cada una de sus características, importancia, realización de los procesos como es su aplicación a lasindustrias.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Ø Distinguir entre agitación y mezcla Ø Identificar las maquinas que se utilizan para la utilización deagitación y mezcla
Ø Analizar el funcionamiento del equipo de agitación y mezcla delíquidos.
Ø Conocer el proceso de mezclado de líquidos miscibles.1.3 . IMPORTANCIA
La agitación y mezcla de líquidos es de las operaciones más comunes e importantes en procesos químicos y de industrias afines, el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Es pieza fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica, etc. 1.4.LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN. En el trabajo no hubo ningún tipo de limitación porque se está trabajando a base a lo planteado como tema dejado en el aula.1.5.FACTIBILIDAD
Se contó con el acceso a materiales de información, se dispone de material bibliográfico y documentos que ayudan a corroborar la información y con la ayuda de ejercicios resueltos como ejemplos.CAPITULO II
II.0 MARCO TEÓRICO
_2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES. 2.1.2. ANTECEDENTES NACIONALES 2.2. BASES TEÓRICAS_
_2.3. TÉRMINOS BÁSICOS_ 2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.1. ANTECENDENTE INTERNACIONAL MCCABE(1982) _OPERACIONES UNITARIA EN LA INGENIERÍA QUÍMICA__,_ _ _Menciona que «El éxito de muchas operaciones industriales depende de la eficaz agitación y mezcla de fluidos ». 2.1.2. ANTECEDENTE NACIONAL MEDINA(2011) OPERACIONES_ UNITARIAS EN LA APLICACIÓN DE AGITACIÓN Y MEZCLADO__ _ Menciona que «Las operaciones unitarias de agitación y mezclado está presente en múltiples procesos de transformación física y química. Su complejidad es debido a la turbulencia implicada en su dinámica ». 2.2 BASES TEÓRICAS. 2.2.1 AGITACIÓN Y MEZCLASÉxito de muchas operaciones industriales depende de la efectiva agitación y mezcla de fluídos. Aunque con frecuencia se les confunde, la agitación y mezcla no son sinónimos. La agitación se refiere al movimiento inducido de un material en una manera específica, normalmente en un patrón circulatorio dentro de algún tipo de contenedor. La mezcla es una distribución aleatoria, dentro y a través una de otra, de dos o más fases inicialmente separadas. Un material homogéneo simple, tal como un tanque lleno con agua fría, puede ser agitado, pero no puede ser mezclado mientras se le adhiere algún otro material (tal como una cantidad de agua caliente o un sólido en polvo).El término mezcla se aplica a una variedad de operaciones, que difieren ampliamente en el grado de homogeneidad del material “mezclado”. Considere, en un caso, dos gases que se ponen juntos y que han de mezclarse totalmente, y un segundo caso donde arena, grava, cemento y agua fluyen muy rápido en un tambor rotatorio durante un largo periodo. En ambos casos se dice que el producto final está mezclado. Aunque es obvio que los productos no son igualmente homogéneos. Las muestras de gases mezclados, incluso cuando las muestras son muy pequeñas, tienen la misma composición. Por otra parte, muestras pequeñas de concreto mezclado difieren mucho en su composición. Este capítulo trata de la agitación y mezcla de líquidos, la dispersión de líquidos y gases dentro de otros líquidos, y la suspensión de sólidos en
líquidos.
2.2.1.1. PROPÓSITOS DE LA AGITACIÓN Los líquidos se agitan con numerosos propósitos, dependiendo de los objetivos de la etapa del proceso. Dichos propósitos incluyen: 1. Suspensión de partículas sólidas. 2. Mezclado de líquidos miscibles, por ejemplo, alcoholmetílico y agua.
3. Dispersión de un gas a través de un líquido en forma de pequeñas burbujas. 4. Dispersión de un segundo líquido, inmiscible con el primero, para formar una emulsión o suspensión de gotas finas. 5. Promoción de la transferencia de calor entre el líquido y un serpentín o encamisado. 2.2.1.2 EQUIPOS DE AGITACIÓN Consiste en un recipiente cilíndrico cerrado o abierto, y un agitador mecánico montado en un eje y accionado por unmotor eléctrico.
Las proporciones del tanque varían ampliamente dependiendo de la naturaleza de agitación. El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes rectos o regiones en la cuales no penetrarían las corriente de fluidos. La altura de líquido, aproximadamente al diámetro del tanque. Sobre un eje suspendido, desde la parte superior, va montado unagitador
2.2.1.3. PARÁMETROS DE AGITACIÓN Preconizar y dimensionar un tipo de mezclador necesita determinar los parámetros óptimos para la puesta en marcha del procedimiento apuntado. A menudo, esta optimización se lleva a cabo a pesar de los impedimentos, de costo, de dimensiones o limitaciones físicas. Este trámite se apoya en la elección de un cierto número de parámetros: Tipo de agitadores y posicionamiento: Móviles con flujo radial Móviles con flujo axial Móviles con flujo mixto Móviles con flujo tangente Móviles de dispersión/emulsificación Geometría del tanque (dimensiones, formas) Rotación del móvil (velocidad, régimen dederrame)
Duración de la mezcla Condiciones físicas impuestas (presión,temperatura)
2.2.1.4. POTENCIA DE AGITACIÓN Estos elementos son preponderantes para el cálculo del parámetro principal de la caracterización del sistema de mezcla que es la potencia disipada (o potencia necesaria para su accionamiento),que permite:
Elegir el motor a instalar Comparar las prestaciones de la mezcla Diagnosticar y eventualmente guiar la operación delmezclado
P = 2 Π N (C – C0)
(W) (tr/s) Couple (N.m) Par de torsión en vacío Esta potencia depende de: La naturaleza de la mezcla: la viscosidad (μ en Pa.s), densidad(ρ en Kg/m3 )
Del tipo de mezclador: geometrías y dimensiones (cuyo d, diámetro de la herramienta de agitación en m) del modo operativo: velocidad de rotación (N en s-1), aceleración de la pesantez (g en m/s2 2.2.1.5. TANQUES AGITADOS Los tanques agitados o tanques mezcladores son equipos donde se realiza una mezcla de componentes. Son generalmente de forma cilíndrica y pueden ser operados por lotes, con recirculación o de flujo continuo. El diseño de un tanque agitado está orientado a lograr el grado de mezcla requerido, con el menor consumo posible deenergía.
Existen correlaciones empíricas que permiten dimensionar cierto tipo de impulsores, dada una configuración geométrica estándar del tanque. 2.2.1.5.1. FONDO DE TANQUES Un factor importante en la agitación son los fondos del depósito ya que tienen la misión de desdoblar y redirigir los flujos de líquido: 2.2.1.5.2. USOS Y APLICACIONES Los tanques agitados se emplean ampliamente en las industrias de procesamiento químico para mezclado, dispersiones líquido-líquido, dispersiones gas líquido, formación de suspensiones, transferencia de calor, transferencia de masa, y reacciones químicas. En un tanque agitado se pueden realizar las siguientes operaciones unitarias: 1. Mezcla de líquidos miscibles 2. Dispersión de un gas en un líquido 3. Mezcla o dispersión de líquidos no miscibles 4. Dispersión y emulsificación de líquidos nomiscibles
5. Apoyo para la transferencia de calor entre un líquido y una superficie intercambiadora de calor, suspensión, reducción de tamaño y dispersión de partículas sólidas en un líquido. Dilución de un sólido en un líquido 6. Reducir el tamaño de partículas aglomeradas. Disminuir el tamaño de gota de líquidos coalescentes 2.2.2. MEZCLA Y MEZCLADO La operación de mezclado es mucho más difícil de estudiar y describir que la agitación. Los patrones del flujo de fluidos y la velocidad de un fluido en un tanque agitado, aunque complejos, son definidos y reproducibles. El consumo de potencia (energía) se mide fácilmente. Por otro lado, los resultados de los estudios de mezclado son difíciles de reproducir y dependen en gran medida de cómo se defina el mezclado por el experimentador. Con frecuencia el criterio de un buen mezclado es visual, como ocurre en la utilización de fenómenos de interferencia para seguir la mezcla de gases en un conducto 30 o en el cambio de color de un indicador ácido-base, para la determinación el tiempo de mezcla de líquidos. Otros criterios utilizados incluyen la velocidad de caída de las fluctuaciones de concentración o temperatura, la variación de composición de pequeñas muestras tomadas al azar en distintos puntos de la mezcla, la velocidad de transferencia de un soluto de fase líquida a otra, y en mezclas sólido-líquido, la uniformidad que se observa visualmente en la suspensión. 2.2.2.1 MEZCLA DE LÍQUIDOS MISCIBLES La mezcla de líquidos miscibles en un tanque es un proceso relativamente corto en propulsores (hélices), turbinas o impulsor de alta eficiencia, generalmente colocados en el centro, en grandes tanques de almacenamiento y tratamiento de desechos por propulsores de entrada lateral o mezcladores de chorro. En un tanque de proceso, todo el líquido generalmente es bien agitado y se mezcla con bastante rapidez. En un gran tanque de almacenamiento, el agitador puede reposar mucho tiempo y ser encendido solamente para mezclar las capas estratificadas del líquido que se forman cuando se está llenando dicho tanque. La mezcla de los estratificados es frecuentemente muy lento. 2.2.2.1.1 MEZCLAS DE TANQUES EN PROCESO El impulsor en un tanque de proceso produce una corriente de alta velocidad, y el fluído se mezcla con rapidez en la región próxima al impulsor debido a la intensa turbulencia. A medida que la corriente se modera, arrastrando otro líquido y fluyendo a lo largo de la pared, hay algo de mezcla radial debido a que los grandes remolinos se rompen en otros más pequeños, pero probablemente hay poco mezclado en la dirección del flujo. El fluido completa un lazo de circulación y retorna a la entrada del impulsor, donde ocurre de nuevo una mezcla vigorosa. Los cálculos basados en este modelo muestran que debería alcanzarse una mezcla esencialmente completa (99%) si el contenido del tanque circulase alrededor de cinco veces. El tiempo de mezclado puede, por lo tanto, predecirse a partir de las correlaciones para el flujo total producido por distintos impulsores. Para una turbina estándar de seis palas de la ecuación. 2.2.3 MEZCLA ESTRATIFICADA EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO Para una mezcla efectiva en un tanque grande, un impulsor de colocación lateral se debe orientar en forma precisa respecto tanto a su ángulo con la horizontal (para una circulación desde la parte superior hasta la base) y en el plano horizontal, el ángulo que forma con el diámetro del tanque. Con el fin de conseguir resultados óptimos, El impulsor debe encontrarse en posición exactamente horizontal y formar un ángulo de entre 7 y 10ºcon el diámetro. El tiempo que se requiere para una mezcla estratificada depende de la velocidad de circulación, aunque, de manera más importante, de la rapidez de erosión dela interfase entre las capas de líquido estratificado. No existen correlaciones generales disponibles para mezclas estratificadas. 2.2.4. MEZCLADORES EN CHORRO La circulación en grandes tanques puede ser inducida por uno o más chorros de líquido. Algunas veces los chorros se colocan en grupo en varios puntos en el tanque. La corriente que sale de un chorro sencillo mantiene su identidad durante una distancia considerable, tal como se observa en la figura que muestra el comportamiento de un chorro circular de líquido que sale de una boquilla y fluye a alta velocidad dentro de una masa estancada del mismo líquido. La velocidad en el chorro a la salida de la boquilla es uniforme y constante. Permanece de esta manera en el núcleo, cuya área disminuye con la distancia partiendo de la boquilla. El núcleo está rodeado por un chorro turbulento que se expande, en el cual la velocidad radial disminuye con la distancia a la línea central del chorro. El núcleo que se va estrechando desaparece a una distancia de la boquilla de 4.3 Dj, donde, Dj es el diámetro de la boquilla. El chorro turbulento mantiene su integridad bastante más allá del punto en el que desaparece el núcleo, pero su velocidad disminuye de manera paulatina. La disminución radial de la velocidad en el chorro va acompañada de un aumento de la presión de acuerdo con el principio de Bernoulli. El fluido circula hacia el interior del chorro y es absorbido, acelerado y se mezcla dentro del chorro aumentado. Este proceso recibe el nombre de arrastre. 2.2.5. MEZCLADORES ESTÁTICOS Los gases o los fluidos de baja viscosidad con frecuencia se mezclan satisfactoriamente, haciéndolos circular juntos a través de una determinada longitud de tubería de conducción abierta o de una tubería que contiene placas con orificios o placas deflectoras segmentadas. En condiciones adecuadas, la longitud de la tubería puede ser tan corta como 5 a 10diámetros de tubería, aunque se recomiendan tuberías de 50 a 100 diámetros. Las operaciones más difíciles de mezclado se llevan a cabo mediante mezcladores estáticos, que son equipos comerciales que consisten de una serie de metales insertados en la tubería. Uno de los principales tipos de mezclador es el de elemento helicoidal. 2.2.5.1 SUSPENSIÓN DE PARTÍCULAS SÓLIDAS Las partículas sólidas se suspenden en líquidos con muchos fines, tales como producir una mezcla homogénea para alimentación a una unidad de proceso, para disolver los sólidos, para catalizar una reacción química o para promover el crecimiento de un producto cristalino en una solución sobresaturada. <pasteurización.
5. Después de ser enfriado, el jugo es bombeado dentro de un tanque de almacenamiento temporal, luego es bombeado a la maquina llenadora, y posteriormente a las cajas decartón.
6. Las cajas de cartón son selladas y colocadas en un almacén refrigerador hasta su comercialización.DIAGRAMA DE FLUJO
2.4 . PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA El mezclado es un procedimiento de fundamental importancia en el diseño y la operación de plantas potabilizadoras de agua y de plantas de tratamiento de aguas negras. La mayoría de las operaciones en las plantas caen dentro de alguna de las siguientes categorías: mezcla rápida de reactivos químicos, agitación del fluido en reactores y tanques de almacenamiento y floculación. En las plantas de tratamiento de aguas residuales y potabilizadoras donde se usan dispositivos mecánicos para operaciones tales como oxigenación, mezclado, sedimentación, etc., se propone utilizar el flujo rotatorio tipo vórtice libre con el propósito de optimizar el uso de la energía, eliminando problemas de tipo mecánico, cinemático, de desgaste, de mantenimiento, etc. Se presentan los resultados del modelado obtenido para el flujo rotatorio tipo vórtice libre en el tratamiento de aguas residuales, el cual permite conocer la distribución de velocidad y caída de presión en el flujo que gira. LOS ÁMBITOS DE APLICACIÓN SON: Coagulación y mezcla Suspensión de sólidos Disolución Desestratificación y recirculación Floculación Nitrificación / Desnitrificación Preparación de floculantes Neutralización Preparación de lechada de cal Digestión Preparación de reactivos Homogeneización de fangos 2.4.1. PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUA 2.4.1.1. DEFINICIÓN DEL PROCESO 1. Pre oxidación y desinfección inicial con cloro, dióxido de cloro u ozono, o permanganato potásico. 2. Coagulación-Floculación, con sales de aluminio o de hierro y coadyuvantes de la floculación (poli electrolitos, polidadadmas) coagulación con cal, sosa, o carbonato sódico. 3. Decantación, en diversos tipos de decantadores 4. Filtración sobre arena, o sobre lecho mixto (arena y antracita) y en determinados casos sobre lecho de carbón en grano. 5. Acondicionamiento, corrección del pH por simple neutralización o por re mineralización con cal y gas carbónico. 6. Desinfección final con cloro, cloraminas, dióxidode cloro u ozono
DIAGRAMA DE FLUJO
2.4. PETROQUIMICA En muchos casos se utilizan agitadores horizontales/lateralesen GRANDES
TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLES, crudo o asfalto. ALGUNOS PROCESOS SON: Ø Homogeneización de temperatura Ø Mezcla de lodo, aditivos petrolíferos, sales de crudo… Ø Suspensión de sólidos para la prevención de la precipitación de lodos en los tanques de almacenaje. 2.5. METALURGIA Pintado por inmersión Balsas de templado Hay varios factores que intervienen en el templado de las piezas de acero: Los inherentes a la calidad del material como composición y tamaño del grano que determinan la “velocidad crítica de temple”, y los que determinan la velocidad de enfriamiento de los diferentes puntos de las piezas, forma y dimensiones de las piezas y medio empleado para el enfriamiento. 2.6. INDUSTRIA QUIMICA Dentro de la industria química se encuentran: Cosmética Farmacéutica Abonos y fertilizantes Papeleras Pinturas y barnices La agitación es una parte importante del proceso de diseño desde el punto de vista de la optimización de la seguridad. Los agitadores son diseñados para FUNCIONAMIENTO CONTINUO Y CONDICIONES SEVERAS. El proceso de agitación es uno de los más importantes dentro de la industria química porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaz. Sin embargo, es uno de los procesos más difíciles de analizar y caracterizar. Por tanto, el diseño y la optimización de agitadores están confiados a la experimentación y los procesos en los que se requiere agitaciónson:
Suspensión de sólidos Reacciones de polimerización Homogeneización de productos terminados Disolución y/o mezcla Reacciones químicas Homogeneización de temperatura 2.7. PROCESO DE ELABORACIÓN DE PINTURA 1. Materias primas lista para el proceso de producción 2. Se pesa la materia prima que se va a utilizar, para que esta se encuentre en las cantidades exactas que se requiere para la preparación de la pintura. 3. El proceso inicia con la mezcla de agua, resina y solvente en un tanque de premezcla. Se adiciona los pigmentos yagentes.
4. El material pasa a través de un equipo especial de molienda, donde ocurre la dispersión. 5. Se lleva a cabo la base de molienda a un tanque mezclador con capacidad adecuada, equipado con un agitador mecánico y un dispositivo de descarga. Si el producto debe entonarse a un determinado patrón de color, se le agregan concentrados de pigmentos, empezando con los entonadores de pigmentos, empezando con los entonadores cuya necesidad es más obvia y reteniendo hasta el final los agregados pequeños que se manejan siempre con mucho cuidado, parano pasarse.
6. Envasado y embalado 7. Almacenamiento de producto terminado en las bodegas. 8. Distribución del producto a los diversos clientes.DIAGRAMA DE FLUJO
2.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS 2.3.1. ABSORCIÓN: Operación en el cual una mezcla de gases entra en contacto con un solvente (disolvente) líquido y uno o varios componentes del gas se disuelven en dicho líquido. 2.3.2. CIRCULACIÓN: Proceso de circular, asociada al movimiento tránsito o tráfico. 2.3.3. EVAPORACIÓN (VAPORIZACIÓN): Operación en el cual se evapora un líquido puro, una mezcla de líquidos o el solvente de unasolución.
2.3.4. ELEMENTO: Es lo que tienen en común la sustancia simple, sus estados alotrópicos y las sustancias compuestas. 2.3.5. EXTRACCIÓN (EXTRACCIÓN CON LÍQUIDO): Operación en el cual una mezcla líquida de dos especies (el soluto y el portador de la alimentación) se pone en contacto en un mezclador con un tercer líquido (el solvente), el cual es inmiscible o casi inmiscible con el portador de la alimentación al solvente. 2.3.6. FIJACIÓN: Acción defecto de fijar o fijarse (hincar, asegurar un cuerpo en otro, pegar, limitar, hacer estable algo) 2.3.7. FILTRACIÓN: Operación en el cual se hace pasar un lodo de partículas sólidas suspendidas en un líquido a través de un medioporoso
2.3.8. INOCUIDAD: INCAPACIDAD QUE ALGO O ALGUIEN PRESENTAN PARAINFLIGIR UN DAÑO
2.3.9. IMPULSO: el término IMPULSO hace referencia a la acción y efecto de impulsar (incitar, estimular, dar empuje). 2.3.10. MEZCLA HETEROGÉNEA: Mezcla formada por dos o más componentes, se pueden distinguir sus componentes a simple vista o con ayuda de un microscopio; cada componente conserva sus propiedades 2.3.11. MEZCLA HOMOGÉNEA: Mezcla formada por dos o más componentes, no se pueden distinguir sus componentes a simple vista, y cada uno conserva sus propiedades. 2.3.12. MISCIBLE: Se dice que dos líquidos que son completamente solubles entre sÃ; en todas proporciones son miscibles. 2.3.13. PRODUCTOS: Son las sustancias que obtenemos después de producida la reacción 2.3.14. SOLUCIÓN: Es una fase homogénea gaseosa, líquida o sólida que contiene más de una sustancia 2.3.15. VISCOSIDAD: Medida de la resistencia de un líquido a fluir.CAPITULO III
III.0. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS 3.1. MÉTODO 3.2.CONCLUSIONES3.1. MÉTODO
Para elaborar el trabajo de investigación se seleccionó la metodología la observación directa y diagramas de flujo, la cual deberá ser practicada y conocida. Con ello, se logrará el entendimiento del tema.3.2 CONCLUSIONES
Como principal aprendizaje del tema de agitación y mezcla de líquidos obtuvimos que es una operación compleja que requiere del seguimiento de detalles mínimas que se pueda tener los resultados esperados en un determinado proceso. La eficiencia del proceso de mezclado depende de una efectiva utilización de la energía que se emplean para generar el flujo de componentes. Para lograr proporcionar un suministro de energía adecuado hay que considerar las propiedades físicas de los componentes, el diseño del agitador que transmite la energía y la configuración del tanque mezclado. Por medio del mezclado de fluidos se pueden realizar procesos en los cuales se pueden combinar dos fases ya sea liquido –liquido, liquido-solido, o solidos pulverizados estos procesos se llevan a cabo en tanques de forma cilíndrica las cuales tienen aspas o paletas que sirven y facilitan el mezclado ya que utilizan velocidades de revoluciones por minuto además de otros factores que facilitan estos procesos, por lo que por medio de estos procsos se realizan pastas, cosméticos, pinturas, adhesivos, bebidas, entre otros productos. 3.3. EJERCICIOS DE RESUELTOS 1. EN UN TANQUE SE INSTALA UN AGITADOR DE ASPAS PLANAS QUE TIENE SEIS ASPAS. EL DIÁMETRO DEL TANQUE D1 MIDE 1.83 M, EL DIÁMETRO DE LA TURBINA DA 0.61 M, D1=H Y EL ANCHO W ES 0.122 M. EL TANQUE TIENE CUATRO DEFLECTORES, TODOS ELLOS CON UN ANCHO J=0.15. LA TURBINA OPERA A 90 RPM Y EL LÍQUIDO DEL TANQUE TIENE UNA VISCOSIDAD DE 10 CP Y DENSIDAD DE 929 KG/M3. A) CALCÚLESE LOS KILOWATTS REQUERIDOS PARA EL MEZCLADOR. B) CON LAS MISMAS CONDICIONES (EXCEPTO QUE LA CONDICIÓN TIENE AHORA UNA VISCOSIDAD DE 100000 CP., VUÉLVASE A CALCULAR LA VISCOSIDADREQUERIDA.
SOLUCIÓN:
a) Al aplicar la ecuación de Re Aplicando las diferentes relacionesb)
Np=14
2. EN UNA FÁBRICA DE PINTURAS SE REQUIERE OBTENER UNA PRODUCCIÓN DE 6 TONELADAS/DÍA DE EMULSIÓN ACUOSA BASE. SI LA CAPACIDAD DEL TANQUE MEZCLADOR ES DE 500 KG DE EMULSIÓN, EL TIEMPO DE MEZCLA ½ HORA Y EL TIEMPO DE CARGA-DESCARGA-ACONDICIONAMIENTO ES DE 15 MINUTOS. DETERMINAR SI ES POSIBLE ALCANZAR DICHA PRODUCCIÓN EN LA JORNADA DE TRABAJO (8 HORAS) O ES NECESARIO REALIZAR HORAS EXTRAORDINARIAS. EN CASO AFIRMATIVO INDICAR CUANTAS POR JORNADA.SOLUCIÓN:
Datos:
VTanque= 500 kg
Tmezcla= 30 min
Treposicion= 15 min
Ttotal= 45 min/ciclo Se requiere 6 toneladas por día Se realizará 1 hora extra. 3. ¿CUÁNTOS LITROS DE GASOLINA PREMIUM DE 90% DE ISO-OCTANO Y 10% DE N-HEPTANO SE DEBEN MEZCLAR CON UNA GASOLINA MAGNA DE 65% DE ISO-OCTANO Y 35% DE N-HEPTANO PARA PRODUCIR 20000 LT/HR DE UNA GASOLINA MAGNA QUE CONTENGA 80% DE ISO-OCTANO Y 20% DE N-HEPTANO?Solución:
La densidad de la gasolina es semejante e igual a 53° APIBalance total:
mA + mB = mC
……………………………............(1)Componentes:
Iso-octano mA(0.9) + mB(0.65) = mC(0.8). … ………….. (.2) n-heptano mA(0.1) + mB(0.35) = mC(0.2)...... (3)mA + mB =
15355.4..........1
Sustituyendo en 2
(15355.4 – mB) (0.90) + mB (0.65) = 15335.4(0.80)mB = 6142.4 kg =
8 000 l
mA = 9213.0 kg
= 12, 000lt
20, 000 LT
4. PARA FORMAR UN ÁCIDO DE 70% DE H2SO4 SE PARTE DE UN ÁCIDO AL 20% EN PESO QUE ESTÁ A 5º C Y OTRO DE 90% Y 25º C. ¿QUÉ CANTIDADES DE CADA ÁCIDO SE DEBERÁN USAR PARA FORMAR 100 KG DEL ÁCIDO AL 70% Y A QUÉ TEMPERATURA SE ENCONTRARÁ EL PRODUCTO?; m1 = (100 -m2)
;
Kg
EJERCICIOS PROPUESTOS 1. En un tanque agitado debe homogeneizarse un aceite vegetal a 25ºC de viscosidad igual a 27 cp y densidad de 0,920 g/cm3. El tanque de 121,5 cm de diámetro, se llena hasta una altura igual. Posee una hélice de 3 palas de paso cuadrado ubicada a 45 cm del fondo y de diámetro igual a 45 cm, accionada por un motor de 1500 rpm y 2 CV, acoplado a un reductor de relación de reducción 3/1. El rendimiento total puede suponerse igual al 80%. Si el tanque no tiene placas deflectoras, determinar. a) Los factores de forma. b) El Número de Reynolds. c) El Número de Froude. d) Si el motor es adecuado para este agitador. 2. Un tanque de 1m de diámetro y 2 m de altura está lleno hasta una altura de1 m con un látex que tiene una densidad de 783 Kg/m3 y una densidad de 10 P. A 30 cm por encima del fondo del tanque se instala un agitador de turbina de tres palas de 30 cm de diámetro. El paso es 1:1 (el paso es igual al diámetro). Se dispone de un motor que desarrolla una potencia de 10 HP. ¿Es adecuado el motor para mover este agitador con una velocidad de 1000 rpm? 3. ¿Cuál es la máxima velocidad con la que el agitador del tanque descrito en el Problema anterior puede girar si el líquido se sustituye por otro de la misma densidad, pero con una viscosidad de1 P?
4. Se dispone de un sistema de agitación compuesto por un tanque de 1.20 m de diámetro y 1.80 m de altura que posee una hélice de 3 palas, paso 1:1 de 30 cm instalada centralmente y accionada por un motor eléctrico de 10 CV y 1000 rpm. La hélice está colocada a 30 cm del fondo del tanque y no posee placas deflectoras. El tanque se llena con un aceite vegetal con una viscosidad de 1000 cp y una densidad de 750 Kg/ m3 hasta una altura igual a su diámetro. Determinar si el motor es adecuado para accionar el agitador? 5. Un reactor de tanque agitado de 91 cm de diámetro provisto de una turbina de palas rectas de 30 cm se ha utilizado en un reactor por cargas en el que el tiempo de mezcla delos reactivos que se cargan se considera crítico. Se han obtenido resultados satisfactorios con una velocidad del agitador de 400 rpm. La misma reacción ha de realizarse en un tanque de 7 m de diámetro, para el que se dispone de una turbina estándar de 91 cm. (a) ¿Qué condiciones darían el mismo tiempo de mezcla en el tanque grande? (b) ¿Cuál sería la variación porcentual de la potencia por unidad de volumen?CAPITULO IV
IV.0. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 4.1. RECURSOS 4.2. PRESUPUESTO4.3. CRONOGRAMA
4.1. RECURSOS
4.1.1. RECURSOS HUMANOS Asesor: Gálvez Reyes JoséIntegrantes:
Barrientos Sarmiento Johnny Bazán Salinas, Paolo Flores Gaspar, JoséFlores Solís, Eder
Ninapaytan Zevallos, Sergio Zavala Terrel, Jaqueline 4.1.2. RECURSOS TECNOLOGICOS Para este trabajo se utilizó una computadora con acceso a internet para poder conseguir información necesaria para la elaboración del proyecto de investigación. 4.1.3. RECURSOS ECONOMICOSAuto gestionado
CAPITULO V
V.0 FUENTES DE INFORMACION _5.1 FUENTES BIBLIOGRÁFICOS 5.2 FUENTES ELECTRÓNICOS_ 5.1 FUENTE BIBLIOGRÁFICO Warren L.Mccabe; Smith Julian; Harriott Peter, Operaciones unitarias en ingenieria química 7ma edición “Agitación y mezcla liquida” ;México, 2007 (Pág. 259-302) 5.2 FUENTES ELECTRÓNICOS Chavez Rodriguez, L. (11 de 02 de 2011). mailxmail. Obtenido de mailxmail: http://www.mailxmail.com/curso-industria-alimentaria-nectar/industria-alimentaria-diagrama-flujo-fabrica embotelladoras.org. (s.f.). sistema-de-tratamiento-de-agua. Obtenido de sistema-de-tratamiento-de-agua: http://www.embotelladoras.org/sistema-de-tratamiento-de-agua/ Gonzalez, M. G. (21 de 11 de 2012). Prezi.Obtenido de Prezi:
https://prezi.com/drxvy__nnjrb/agitacion-y-mezcla-de-liquidos/ Lopez, R., Morales, J., Díaz, A., Vaca, M., Lara, A., & Lizardí, A. (1999). BVSDE. Obtenido de BVSDE: http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/tratagua/mexicona/R-0085.pdf Quirola, A., Espín, A., & Pesantez, K. (13 de julio de 2011). SlideShare. Obtenido de SlideShare: http://es.slideshare.net/andreaquirola/trabajo-autonomo-diapositivas Ríos, E. M. (s.f.). Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Obtenido de Universidad Autónoma del Estado deHidalgo:
https://www.uaeh.edu.mx/docencia/Tesis/icbi/licenciatura/documentos/Temas%20selectos%20de%20operaciones%20unitarias.pdf R.S. Brodkey (Ed. 1975). Turbulence in Mixing Operations. Academic, New York. Chemineer Co. Staff (8 Dec. 1975-6 Dec. 1976). Liquid Agitation. Reprint of 12 articles from Chemical Engineering, W.J. Mead (1964). Encyclopedia of Chemical Process Equipment. Reinhold, New York. S. Nagata (1975). Mixing Principles and Application. Wiley, New York. J.Y. Oldshue (1983). Fluid Miring Technology. McGraw-Hill, New York. E.R. Riegel (1953). Chemical Process Machinery.Reinhold, New York.
Z. Sterbacek and P. Tausk (1965). Miring in the Chemical Industry. Pergamon, New York. J.J. Ulbrecht and G.K. Patterson (1985). Mixing of Liquids by Mechanical Agitation. Gordon & Breach, New York. V. Uhl and J.B. Gray (Eds. 1966 - 1967). Miring Theory and Practice. Academic, New York, 2 vols. Mc Cabe W. y Smith, J. (1981). Operaciones básicas de ingeniería química. Barcelona. Reverté. Publicado por Unknownen 10:17
1 comentario:
Enviar por correo electrónicoEscribe
un blog
Compartir
con Twitter
Compartir
con Facebook
Compartir
en Pinterest
Página principal
Suscribirse a: Entradas (Atom)ARCHIVO DEL BLOG
* ▼ 2016
(1)
* ▼ octubre
(1)
* AGITACIÓN Y MEZCLAS DE LÍQUIDOS Tema Sencillo. Con la tecnología de Blogger.
Details
Copyright © 2023 ArchiveBay.com. All rights reserved. Terms of Use | Privacy Policy | DMCA | 2021 | Feedback | Advertising | RSS 2.0