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• Daniel Almanza

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S.E.P.

S.E.S.T.N.M

T.N.M.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA ITT INGENIERÍA QUIMICA

LABORATORIO INTEGRAL I

CAÍDA DE PRESIÓN EN LECHOS EMPACADOS 1° REVISION

ALUMNOS (AS):

ALMANZA VALVERDE LUIS DANIEL PADILLA TRINIDAD CARMEN ALEJANDRA RUIZ MAYA LUCIA

DOCENTE:

DRA. MARIA DE LA LUZ JIMENEZ NUÑEZ

NOVIEMBRE 10 DEL 2015, METEPEC. EDO. DE MÉXICO.

CAÍDA DE PRESIÓN EN LECHOS EMPACADOS

Planteamiento del problema La columna empacada es uno de los sistemas más importantes en la industria química por su amplia utilización en operaciones de transferencia de masa. La evaluación de la caída de presión en columnas empacadas es un requisito fundamental para el diseño óptimo de estas. Por esta misma razón se prendera hacer el cálculo de la caída de presión en una columna empacada de tipo adsorbente de fabricación casera. Objetivos: Diseñar, fabricar y determinar experimentalmente la caída de presión en una columna con lecho empacado. Objetivos específicos: -Diseñar una torre de adsorción funcional. - Fabricación de una torre de adsorción basada en el diseño propuesto. - Obtener valores de la caída de presión para una columna con lecho. - Comparar lo obtenido experimentalmente con la teoría encontrada en la bibliografía.

Fundamento teórico Lechos empacados: Un lecho consiste en una columna formada por partículas sólidas, a través de las cuales pasa un fluido (líquido o gas) el cual puede ser librado de algunas impurezas y sufre una caída de presión. Si el fluido se mueve a velocidades bajas a través del lecho no produce movimiento de las partículas, pero al ir incrementando gradualmente la velocidad llega un punto donde las partículas no permanecen estáticas sino que se levantan y agitan, dicho proceso recibe el nombre de fluidización. Flujo de Fluidos por lechos empacados: Diversas operaciones en ingeniería requieren el flujo a través de lechos empacados con partículas de formas variadas. Es el caso de la filtración, el intercambio iónico y las reacciones heterogéneas en reactor catalítico. En otras ocasiones el cambio bifásico como sucede en la absorción líquido-gas. Lecho Fijo: Las partículas permiten el paso tortuoso del fluido sin separarse una de otras, esto hace que la altura del lecho se mantenga constante y por tanto la fracción de vacío en el lecho (porosidad) se mantiene constante. En esta etapa el fluido experimenta la mayor caída de presión del proceso. Lecho prefluidizado: También es conocido como fluidización incipiente, y se trata de un estado de transición entre el lecho fijo y el fluidizado. Una de las características que presenta esta etapa es que la velocidad en este punto recibe el nombre de velocidad mínima de fluidización. También se caracteriza porque la porosidad comienza a aumentar. Fluidización discontinua: También se conoce como fase densa y es cuando el movimiento de las partículas se hace más turbulento formándose torbellinos. Dentro de esta etapa se pueden distinguir dos tipos de fluidización:

Particulada: Se manifiesta en sistemas líquido-sólido, con lechos de partículas finas en los cuales se manifiesta una expansión suave. Agregativa: Se presenta en sistemas gas-sólido. La mayor parte del fluido circula en burbujas que se rompen en la parte superior dando origen a la formación de aglomerados. Fluidización continúa: Todas las partículas son removidas por el fluido, por lo que el lecho deja de existir como tal, mientras que la porosidad tiende a uno.

ECUACION DE ERGUN

Diferencia de presión Viscosidad del fluido Velocidad de aproximación del fluido Diámetro de la partícula Porosidad del lecho Densidad del fluido Altura del lecho Fuerza gravitatoria equivalente (1kg*m/N*s 2 ) POROSIDAD (Adimensional) Porosidad inicial del lecho, [adimensional]. Lo L

partícula Área de la partícula Volumen de la partícula Diámetro de la partícula

Material

Altura inicial del lecho, [m]. Altura del lecho en un momento dado, [m]. DATOS DE LA PARTÍCULA Cuentas platico 19.63 cm2 8.18 cm3 25mm=2.5 cm

DATOS DEL LECHO vidrio

Forma del lecho Altura del lecho Diámetro del lecho

cilindro 40-50 cm 10 cm

Nombre del fluido Temperatura Viscosidad Densidad

DATOS DEL FLUIDO AGUA 25 °C 1000 kg/m3

Diseño Preliminar del Prototipo

10 cm

25 mm 40-50 cm

Referencias    

http://es.slideshare.net/JasminSeufert/prctica-7-cadas-de-presin-en-lechosempacados http://www.monografias.com/trabajos27/lecho-fijo/lecho-fijo.shtml http://repositorio.uchile.cl/tesis/uchile/2008/urzua_pg/sources/urzua_pg.pdf https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/11997/5/CAP%C3%8DTULO %201%20arreglado%20%20rev5%20JAC.doc