EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA.
Enviado por Albert • 27 de Abril de 2018 • 2.753 Palabras (12 Páginas) • 227 Visitas
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Para caracterizar el lecho se hace uso de los siguientes parámetros.
A) Diámetro medio de partículas de relleno[pic 2]
B) Diámetro equivalente.
Se define como el diámetro que tendría una esfera que ocupase el mismo volumen que la partícula.[pic 3]
C) Parámetro α
[pic 4]
D) Esfericidad Ψs
Se define como el cociente entre la superficie de la esfera de igual volumen que la partícula y la superficie real de la partícula.[pic 5]
E) Porosidad Ɛ[pic 6]
Es muy complicado medir el volumen de huecos, pero si podemos saber el volumen de partículas, por lo tanto:[pic 7]
El paso del fluido a través de los huecos que dejan las partículas de relleno del lecho supone una pérdida de carga que hay que hacer mínima pero sin disminuir el contacto entre el sólido y el fluido para no disminuir el rendimiento de la operación.
La primera consideración que hay que hacer es la modificación del número de Reynolds teniendo en cuenta las características del lecho.[pic 8]
Donde FRe es un factor de corrección que engloba las características del lecho que se obtiene de forma gráfica con la porosidad y la esfericidad.
Para hallar las pérdidas de carga aplicamos la ecuación de Darcy:
[pic 9]
Teniendo en cuenta el factor de forma f´ que es y sustituyendo en la ecuación 1 [pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
Donde Ff es un factor que se calcula de forma gráfica con los datos de la porosidad y la esfericidad del relleno.
Las pérdidas de carga también pueden expresarse como
[pic 13]
Igualando la ec.4 a la ec.3 tenemos:
[pic 14]
Despejando ∆H lecho
[pic 15]
[pic 16]
Despejando de la ecuación 6 obtenemos la expresión para calcular la constante hidráulica del lecho
[pic 17]
Metodología experimental:
- Cerrar la válvula que da paso al intercambiador de calor (1), abrir la válvula que da paso al lecho (2) y la de bypass completamente.
- Accionar el interruptor.
- Ir cerrando la válvula de bypass para fijar los distintos caudales.
- Anotar para los distintos caudales: temperatura, presión a la salida de la soplante y presión a la entrada del lecho.
- Aumentar el caudal de diez en diez m3/h y tomar 6 medidas.
- Abrir completamente la válvula de bypass y accionar el interruptor para detener el funcionamiento del sistema.
Para la caracterización del lecho
- Tomar medidas del diámetro de 10 partículas del lecho con el calibre.
- Medir el diámetro interno, externo y altura de 10 anillos Rasching.
Tablas de datos y resultados:
Tabla 1: Condiciones del laboratorio
t (ºC)
18
P (mmHg)
707
Tabla 2: Dimensiones de la columna de relleno
D (cm)
9,765
h (cm)
74,5
S (m2)
0,1143
Tabla 3: Dimensiones de las partículas esféricas
Partic.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
di (cm)
1,935
2,04
1,94
1,91
1,815
1,94
1,86
1,9
1,925
1,89
Tabla 4: Dimensiones de los anillos Raschig
Partic.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
di (cm)
0,59
0,6
0,57
0,58
0,565
0,55
0,58
0,57
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