Sedimentación y Filtración
Objetivos
Calcular la relación entre velocidad de sedimentación y concentración de la suspensión.
Determinar el tamaño de partícula del Carbonato de Calcio a partir de su velocidad de sedimentación
Fundamento
La sedimentación es la operación que consistente en separar de una suspensión un líquido claro y un lodo que se deposita en el fondo y que contiene una elevada concentración de materias sólidas.
Es una operación básica de gran importancia en la depuración de aguas residuales urbanas e industriales, así como en ciertas industrias (minería, metalurgia, química, etc.).
Puede realizarse en régimen discontinuo o continuo, utilizándose en este último caso sedimentadores.
Tipos de Sedimentación
Floculenta: Se forman aglomeraciones de partículas (flóculos), los cuales sedimentan a mayor velocidad que las partículas aisladas.
Zonal: Se forma una capa o manto de partículas que sedimenta como una masa única. La velocidad de sedimentación de esta capa es función de la concentración de sólidos v = f(C).
Discreta o particulada: Las partículas mantienen su identidad, no se aglutinan y se depositan aisladamente.
Por compresión: El descenso de las partículas se ve obstaculizado por las partículas ya depositadas que se encuentran bajo ellas. El peso de las capas superiores de partículas, provoca la salida del líquido de las inferiores.
Objetivo
ecuaciones para distintos tipos de particulas
Velocidad de sedimentación
Método Coe y Clevenger
Método Kynch
Técnica: Sedimentación
Preparación de la muestra y toma de datos
Determinación experimental de la velocidad de sedimentación
1°. Preparar 3 soluciones (10,15 y 20 gr ) en probetas de 250 mL.
2°. Agregar colorante vegetal anaranjado si es necesario (0.1g aproximadamente)
3°. Homogeneizar las soluciones y colocarlas sobre una superficie plana al mismo tiempo
4°. Comenzar a medir el tiempo en cuanto se coloquen las probetas
5°. Registrar el volumen de sólidos sedimentados cada minuto, cada 2 minutos y cada 5 minutos.
6°. Medir el diámetro interno de las probetas.
1°. Se mide la mide la altura inicial de la suspensión, ho, usando la regla acoplada a cada probeta.
2°. Se toma la probeta de concentración y se agita intensamente para que la concentración sea lo más uniforme posible a lo largo de toda la probeta.
3°. Se deja la probeta en reposo y se va determinando la altura que ocupa la suspensión en función del tiempo.
la determinación de la resistencia específica de la torta y la resistencia específica del material filtrante.
Fundamento:
Es una operación básica, muy utilizada en la industria química, consistente en la separación de partículas sólidas de una suspensión mediante un medio filtrante que deja pasar el líquido y retiene el sólido.
los poros del medio filtrante tendrán una forma tortuosa y serán mayores que las partículas que deben separarse, operando el filtro de forma eficaz únicamente después de que un depósito inicial haya sido retenido en el medio
A medida que avanza el proceso de filtración aumenta el espesor de la torta por lo que la resistencia al paso de fluido es cada vez mayor
La filtración es, esencialmente, una operación mecánica, que no requiere una gran cantidad de energía.
Factores de la Filtración
Filtración a presión constante: El caudal disminuye con el tiempo
Filtración a caudal constante: La presión aumenta al avanzar la filtración.
La caída de presión desde la alimentación hasta el lado más lejano del medio filtrante.
- El área de la superficie filtrante.
- La viscosidad del filtrado.
- La resistencia de la torta filtrante.
- La resistencia del medio filtrante y de las capas iniciales de torta.
Técnica Filtración:
Pesar y medir el diámetro del filtro
Montar el equipo de filtración.
Medir la cantidad de suspensión 250 ml con 60gr/litro de CaSO4.
Abrir la válvula de vacío a la presión indicada
Llenar el embudo con la suspensión previamente medida.
tomar el tiempo cuando caiga la primera gota y anotar el tiempo cada 20 ml de filtrado
Cuando el filtrado termine, detenga la filtración, cerrando primeramente la válvula de vacío y enseguida desarmando el equipo de filtración.
Recolectar la torta y colocarla en el vidrio de reloj y pesala
Secar la torta y tomar el peso de la torta seca para determinar la cantidad de líquido retenido.
Elaborado por: Ricardo Contreras López
NUA:312494