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ALUMNA

SALAZAR LEYVA ANNIE

Ejercicios de Ingeniería de Alimentos II TEMA: PROCESO DE SEPARACIÓN (FILTRACIÓN) 1. Se llevó a cabo una filtración en un laboratorio a presión de 338KN/m 2, en un área de filtración de 0.0439 m2 usando filtros de prensa de “placas y marcos”, la concentración del soluto es de 23.47Kg/m3, la viscosidad es de 8.937X10-4 Pa.s, con los siguientes datos experimentales calcule el valor de α y Rm. Ө(s) V(Lt.) 4.4 0.489 9.5 1 16.3 1.501 24.6 2 34.7 2.489 46.7 3.002 59 3.506 73.6 4.004 89.4 4.502 107.3 5.009 A nivel industrial donde se usarán 20 placas y marcos con un área de 0.837m2 cada una, no cambia la presión, calcular el tiempo de filtrado, si el volumen del filtrado es de 3.37m3, luego se desea lavar la torta en la prensa de placas y marcos usando un volumen de agua igual al 10% del volumen del filtrado, calcular el tiempo de lavado y el ciclo total de filtración cuando la limpieza tarda 20 minutos. Calcula la eficiencia del filtrado. DATOS P A Cs µ

338 0.0439 23.47 8.937E-07

KN/m2 m2 Kg/m3 Pa.s X

Ө(s) 4.4 9.5 16.3 24.6 34.7 46.7 59 73.6 89.4 107.3

V(Lt.) 0.489 1 1.501 2 2.489 3.002 3.506 4.004 4.502 5.009

V(m3) 4.890E-04 1.000E-03 1.501E-03 2.000E-03 2.489E-03 3.002E-03 3.51E-03 4.004E-03 4.502E-03 5.009E-03

3.38E+05

Y Ө/�(s/m3 ) 8997.96 9500.00 10859.43 12300.00 13941.34 15556.30 16828.29 18381.62 19857.84 21421.44

GRÁFICA 25000.00 20000.00

f(x) = 2865643.81859031x + 6883.3278566367

Pa.

GRÁFICA 25000.00

Ө/V (s/m3)

20000.00

f(x) = 2865643.81859031x + 6883.3278566367 R² = 0.9951146347

15000.00 10000.00 5000.00

0.00 0.000E+00 1.000E-03 2.000E-03 3.000E-03 4.000E-03 5.000E-03 6.000E-03 Volumen (m3)

�^𝟐 De acuerdo al gráfico, en la recta podemos observar los valores de "A" y "B". A B

Bp Kp/2 Kp

6,883.33 ### 5731287.64

s/m3 s/m6 s/m6

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA DE FILTRACIÓN HALLANDO α y Rm 𝐑�= ((𝐁𝐩)(𝐀)(𝐏))/µ

α =((𝐊𝐩) (�^𝟐)(𝐏))/ ((µ)(𝐂𝐬))

Rm = 1.143E+14

α = 1.780E+14

CAMBIO DE ÁREAS

20 placas

A2 Vf ӨF

�^𝟐

0.837 3.37 ??

�^�

1.674

�^(−𝟏) m/Kg.

�^𝟐

HALLANDO EL TIEMPO DE FILTRADO

ӨF =((𝐊𝐩)( 〖 ( �^�))/((𝟐)

�𝟏〗

^𝟐)

ӨF = 22990.392 ӨF = 6.386

( 〖��〗 ^�)) + ((𝐁 �)(𝐀𝟏) PARA FILTRO-PRENSA DE PLACAS Y MARCOS (�))/((�𝟐))

Bp2 Kp2

(�� /�Ө) L =𝟏/

(𝟒((𝐊𝐩𝟐)(�𝒇)+𝐁𝐩𝟐))

180.513 1970.790

(𝒅�/ 𝒅ө)L =

s/m3 s/m6

seg horas

(�� /�Ө) L =𝟏/

(𝟒((𝐊𝐩𝟐)(�𝒇)+𝐁𝐩𝟐))

(𝒅�/ 𝒅ө)L =

3.74E-05 m3/s

HALLANDO EL TIEMPO DE LAVADO VH2O

ӨL

ӨL = ӨL =

= (�(𝐇𝟐𝐎))/ ( ��/�Ө " " )�

0.337

m3

9013.659 2.504

seg horas

HALLANDO EL CICLO DE FILTRACIÓN

Ө limpieza

20

minutos

ΣӨ= "Өfiltrado + Ө"lavado + Өlimpieza ΣӨ = ΣӨ =

553.401 9.223

minutos horas

HALLANDO EL CAPACIDAD DE FILTRACIÓN Cf= ((�𝐟))/"Σ Ө"

Cf=

0.006

m3/min.

I

un área de filtración ón del soluto es de erimentales calcule

37m2 cada una, no de 3.37m3, luego se gua igual al 10% del cuando la limpieza