• Author / Uploaded
• Rosa Mariia Quezada Arteaga

Citation preview

RESULTADOS  CONCENTRACION 1.5 %

Tiempo (min) 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 6.25 6.5 6.75 7 7.25 7.5 20

Tiempo (s) 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 405 420 435 450 1200

Altura (cm) 27 26.2 25.3 24.4 23.6 22.9 22.1 21.4 20.35 19.4 18.4 17.2 16.2 15.15 14.2 13.2 12.5 11.3 10.15 9.1 7.9 7.2 6.4 5.6 4.6 3.5 2.7 2.2 1.7 1.1 1

Altura (m) 0.27 0.262 0.253 0.244 0.236 0.229 0.221 0.214 0.2035 0.194 0.184 0.172 0.162 0.1515 0.142 0.132 0.125 0.113 0.1015 0.091 0.079 0.072 0.064 0.056 0.046 0.035 0.027 0.022 0.017 0.011 0.01

Curva de sedimentacion del CaCO3 al 1.5 % 30 y = -0.0627x + 28.346 R² = 0.9979

25

Altura (cm)

20 15

Altura (cm) Linear (Altura (cm) )

10 5 0 0

100

200

300

400

500

Tiempo (s)

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0627 cm/s -------> 0.000627 m/s

 CONCENTRACION 3.5 %

Tiempo (min) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

Tiempo (s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420

Altura (cm) 27.1 25.8 24.7 23.6 22.12 20.9 18.65 17.5 16.85 15.9 14.2 13.8 12.75 11.1

Altura (m) 0.271 0.258 0.247 0.236 0.2212 0.209 0.1865 0.175 0.1685 0.159 0.142 0.138 0.1275 0.111

7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12.5 13.5 14.5 15.5 16.5 17.5 18.5 19.5 20.5 25.5 30.5 35.5

450 480 510 540 570 600 630 660 690 750 810 870 930 990 1050 1110 1170 1230 1530 1830 2130

10 8.8 7.95 7 6.3 5.75 5.6 5.4 5.2 4.95 4.45 4.1 4 3.7 3.5 3.4 3.15 3 2.75 2.6 2.5

0.1 0.088 0.0795 0.07 0.063 0.0575 0.056 0.054 0.052 0.0495 0.0445 0.041 0.04 0.037 0.035 0.034 0.0315 0.03 0.0275 0.026 0.025

Curva de sedimentacion de CaCO3 al 3.5 % 30

Altura (cm)

25

y = -0.0393x + 27.829 R² = 0.9948

20 15

Series1

10

Linear (Series1)

5 0 0

100

200

300

400

500

Tiempo (s)

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0393 cm/s -------> 0.000393 m/s

600

 CONCENTRACION 5.5 %

Tiempo (min) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18

Tiempo (s) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 960 990 1020 1050 1080

Altura (cm) 27.65 26.8 26.1 25.3 24.7 24.1 23.3 22.6 22 21.3 20.8 20.1 19.4 18.8 18.2 17.5 16.9 16.4 15.8 15.2 14.7 14.1 13.6 13.1 12.6 12.2 11.8 11.5 11.2 10.9 10.6 10.4 10.2 10 9.75 9.6 9.4

Altura (m) 0.2765 0.268 0.261 0.253 0.247 0.241 0.233 0.226 0.22 0.213 0.208 0.201 0.194 0.188 0.182 0.175 0.169 0.164 0.158 0.152 0.147 0.141 0.136 0.131 0.126 0.122 0.118 0.115 0.112 0.109 0.106 0.104 0.102 0.1 0.0975 0.096 0.094

18.5 19 19.5 20 20.5 21 21.5 22 22.5 23 23.5 24 24.5 25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 33 36 39 42 45 48 53 58 63 68 73

1110 1140 1170 1200 1230 1260 1290 1320 1350 1380 1410 1440 1470 1500 1530 1560 1590 1620 1650 1680 1710 1740 1770 1800 1980 2160 2340 2520 2700 2880 3180 3480 3780 4080 4380

9.25 9.1 8.9 8.7 8.6 8.5 8.4 8.2 8.1 7.9 7.75 7.6 7.5 7.4 7.25 7.15 7 6.9 6.8 6.65 6.5 6.4 6.3 6.2 5.7 5.3 4.95 4.6 4.4 4.2 4.1 4.05 4.045 4.04 4.04

0.0925 0.091 0.089 0.087 0.086 0.085 0.084 0.082 0.081 0.079 0.0775 0.076 0.075 0.074 0.0725 0.0715 0.07 0.069 0.068 0.0665 0.065 0.064 0.063 0.062 0.057 0.053 0.0495 0.046 0.044 0.042 0.041 0.0405 0.04045 0.0404 0.0404

Curva de sedimentacion de CaCO3 al 5.5 % 30 y = -0.0199x + 26.913 R² = 0.9941

25 20

Altura (cm)

15

Linear (Altura (cm))

10 5 0 0

200

400

600

800

1000

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0199 cm/s -------> 0.000199 m/s

 CONCENTRACION 7.5 % Tiempo (min) 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 5 5.5

Tiempo (s) 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 300 330

Altura (cm) 20.05 20 19.9 19.8 19.65 19.55 19.35 19.15 19 18.8 18.6 18.4 18.2 17.9 17.6 17.5 17.3 17.1 16.95 16.65

Altura (m) 0.2005 0.2 0.199 0.198 0.1965 0.1955 0.1935 0.1915 0.19 0.188 0.186 0.184 0.182 0.179 0.176 0.175 0.173 0.171 0.1695 0.1665

6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 960 990 1020 1050 1080 1110 1140 1170 1200 1230 1260 1320 1380 1440 1500 1560 1620 1680 1740 1800 1860 1920 1980

16.5 16.3 16.1 15.85 15.65 15.5 15.3 15.1 14.8 14.6 14.3 14.1 13.85 13.6 13.3 12.95 12.6 12.3 12 11.8 11.6 11.4 11.2 11 10.8 10.6 10.3 10.1 9.8 9.5 9.3 9 8.7 8.4 8.15 7.9 7.6 7.2 6.9 6.6 6.3 6 5.7

0.165 0.163 0.161 0.1585 0.1565 0.155 0.153 0.151 0.148 0.146 0.143 0.141 0.1385 0.136 0.133 0.1295 0.126 0.123 0.12 0.118 0.116 0.114 0.112 0.11 0.108 0.106 0.103 0.101 0.098 0.095 0.093 0.09 0.087 0.084 0.0815 0.079 0.076 0.072 0.069 0.066 0.063 0.06 0.057

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77

2040 2100 2160 2220 2280 2340 2400 2460 2520 2580 2640 2700 2820 2940 3060 3180 3300 3420 3540 3660 3780 3900 4020 4140 4260 4380 4500 4620

5.4 5 4.7 4.35 4 3.6 3.45 3.3 3.1 2.9 2.7 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

0.054 0.05 0.047 0.0435 0.04 0.036 0.0345 0.033 0.031 0.029 0.027 0.025 0.023 0.021 0.019 0.017 0.015 0.012 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

Curva de sedimentacion de CaCO3 al 7.5 % 25 y = -0.0072x + 19.299 R² = 0.9839

Altura (cm)

20 15

Altura (cm)

10

Linear (Altura (cm)) 5 0 0

500

1000

1500

2000

2500

Tiempo (s)

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0072 cm/s -------> 0.000072 m/s

 CONCENTRACION 9.5 %

Tiempo (min) 0.0 0.7 1.3 2.0 2.7 3.3 4.0 4.7 5.3 6.0 6.7 7.3 8.0 8.7 9.3 10.0

Tiempo (s) 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 560 600

Altura (cm) 27.6 27.4 27.20 27.00 26.80 26.60 26.40 26.20 26.10 25.90 25.80 25.70 25.50 25.30 25.10 24.90

Altura (m) 0.276 0.274 0.272 0.27 0.268 0.266 0.264 0.262 0.261 0.259 0.258 0.257 0.255 0.253 0.251 0.249

10.7 11.3 12.0 12.7 13.3 14.0 14.7 15.3 16.0 16.7 17.3 18.0 18.7 19.3 20.0 20.7 21.3 22.0 22.7 23.3 24.0 24.7 25.3 26.0 26.7 27.3 28.0 28.7 29.3 30.0 30.7 31.3 32.0 32.7 33.3 34.0 34.7 35.3 36.0 36.7 37.3 38.0 38.7

640 680 720 760 800 840 880 920 960 1000 1040 1080 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600 1640 1680 1720 1760 1800 1840 1880 1920 1960 2000 2040 2080 2120 2160 2200 2240 2280 2320

24.70 24.50 24.30 24.10 24.00 23.90 23.80 23.70 23.60 23.50 23.40 23.30 23.20 23.10 23.00 22.90 22.80 22.70 22.60 22.50 22.40 22.30 22.20 22.10 22.00 21.90 21.80 21.70 21.50 21.30 21.20 21.10 21.00 20.90 20.80 20.70 20.60 20.50 20.40 20.30 20.10 19.90 19.70

0.247 0.245 0.243 0.241 0.24 0.239 0.238 0.237 0.236 0.235 0.234 0.233 0.232 0.231 0.23 0.229 0.228 0.227 0.226 0.225 0.224 0.223 0.222 0.221 0.22 0.219 0.218 0.217 0.215 0.213 0.212 0.211 0.21 0.209 0.208 0.207 0.206 0.205 0.204 0.203 0.201 0.199 0.197

39.3 40.0 40.7 41.3 42.0 42.7 43.3 44.0 44.7 45.3 46.0 46.7 47.3 48.0 48.7 49.3 50.0 50.7 51.3 52.0 52.7 53.3 54.0 54.7 55.3 56.0 56.7 57.3 58.0 58.7 59.3 60.0 60.7 61.3 62.0 62.7 63.3 64.0 64.7 65.3 66.0 66.7 67.3

2360 2400 2440 2480 2520 2560 2600 2640 2680 2720 2760 2800 2840 2880 2920 2960 3000 3040 3080 3120 3160 3200 3240 3280 3320 3360 3400 3440 3480 3520 3560 3600 3640 3680 3720 3760 3800 3840 3880 3920 3960 4000 4040

1960.00 19.50 19.40 19.30 19.20 19.10 19.00 18.90 18.80 18.70 18.60 18.50 18.40 18.30 18.20 18.10 18.00 17.90 17.80 17.70 17.60 17.50 17.40 17.30 17.20 17.10 17.00 16.90 16.80 16.70 16.60 16.50 16.40 16.30 16.20 16.10 16.00 15.90 15.80 15.70 15.60 15.50 15.40

19.6 0.195 0.194 0.193 0.192 0.191 0.19 0.189 0.188 0.187 0.186 0.185 0.184 0.183 0.182 0.181 0.18 0.179 0.178 0.177 0.176 0.175 0.174 0.173 0.172 0.171 0.17 0.169 0.168 0.167 0.166 0.165 0.164 0.163 0.162 0.161 0.16 0.159 0.158 0.157 0.156 0.155 0.154

68.0 68.7 69.3 70.0 70.7 71.3 72.0 72.7 73.3 74.0 74.7 75.3 76.0 76.7 77.3 78.0 78.7 79.3 80.0 80.7 81.3 82.0 82.7 83.3 84.0 84.7 85.3 86.0 86.7 87.3

4080 4120 4160 4200 4240 4280 4320 4360 4400 4440 4480 4520 4560 4600 4640 4680 4720 4760 4800 4840 4880 4920 4960 5000 5040 5080 5120 5160 5200 5240

15.30 15.20 15.10 15.00 14.90 14.80 14.70 14.60 14.50 14.40 14.30 14.25 14.20 14.15 14.10 14.05 14.00 13.90 13.85 13.80 13.75 13.70 13.65 13.60 13.55 13.50 13.50 13.50 13.50 13.50

0.153 0.152 0.151 0.15 0.149 0.148 0.147 0.146 0.145 0.144 0.143 0.1425 0.142 0.1415 0.141 0.1405 0.14 0.139 0.1385 0.138 0.1375 0.137 0.1365 0.136 0.1355 0.135 0.135 0.135 0.135 0.135

Curva de sedimentacion de CaCO3 al 9.5 % 0.3

y = -3E-05x + 0.2638 R² = 0.9906

Altura (cm)

0.25 0.2 0.15

altura vs tiempo

0.1

Linear (altura vs tiempo)

0.05 0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Tiempo (s)

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0072 cm/s -------> 0.000072 m/s

 CONCENTRACION 11.5 %

Tiempo (min) 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90

Tiempo (s) 0 360 720 1080 1440 1800 2160 2520 2880 3240 3600 3960 4320 4680 5040 5400

Altura (cm) 27.6 26.1 24.8 23.6 22.5 21.3 20.2 19.2 18 16.9 16 14.8 13.9 13.9 13.9 13.9

Altura (m) 0.276 0.261 0.248 0.236 0.225 0.213 0.202 0.192 0.18 0.169 0.16 0.148 0.139 0.139 0.139 0.139

Curva de sedimentacion de CaCO3 al 11.5% 30 y = -0.0031x + 27.138 R² = 0.998

25 20

Altura (cm)

15

Linear (Altura (cm)) 10 5 0 0

1000

2000

3000

4000

5000

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0031 cm/s -------> 0.000031 m/s

 CONCENTRACION 14 %

Tiempo (min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Tiempo (s) 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800

Altura (cm) 27.1 26.6 26.3 25.8 25.3 25 24.6 24.3 23.9 23.6 23.3 23 22.6 22.1 21.8 21.5

Altura (m) 0.271 0.266 0.263 0.258 0.253 0.250 0.246 0.243 0.239 0.236 0.233 0.230 0.226 0.221 0.218 0.215

32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90

1920 2040 2160 2280 2400 2520 2640 2760 2880 3000 3120 3240 3360 3480 3600 3720 3840 3960 4080 4200 4320 4440 4560 4680 4800 4920 5040 5160 5280 5400

21.25 20.7 20.4 20.1 19.8 19.55 19.3 19.05 18.8 18.5 18.25 18 17.75 17.5 17.2 17 16.7 16.45 16.2 15.9 15.7 15.5 15.2 15.1 15 15.025 14.95 14.94 14.93 14.93

0.213 0.207 0.204 0.201 0.198 0.196 0.193 0.191 0.188 0.185 0.183 0.180 0.178 0.175 0.172 0.170 0.167 0.165 0.162 0.159 0.157 0.155 0.152 0.151 0.150 0.150 0.150 0.149 0.149 0.149

Curva de sedimentacion de CaCO3 al 14 % 30

Altura (cm)

25 y = -0.0023x + 26.04 R² = 0.9791

20 15

Altura (cm)

10

Linear (Altura (cm))

5

0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Tiempo (s)

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION 0.0023 cm/s -------> 0.000023 m/s

Concentraciones generales: Tiempo vs. Altura 0.3 14% 11.5%

0.25

5.50% 7.50%

Altura

0.2 y = -3E-05x + 0.2637

0.15 y = -3E-05x + 0.2714 y = -3E-05x + 0.2652

1.50% 9.5% 3.50%

0.1 y = -0.0002x + 0.2655 y = -0.0004x + 0.2747 0.05

Linear (14%)

y = -7E-05x + 0.1928 y = -0.0006x + 0.2835 0 0 1000 2000

Linear (7.50%)

Linear (11.5%) Linear (5.50%)

3000 tiempo

4000

5000

6000

Linear (1.50%) Linear (1.50%)

MÉTODO GRÁFICO

Volumen Peso CaCo3 Concentración Concentración (m3) (Kg) xi (%) xi (Kg/m3) 0.0005 0.0075 1.5 15 0.0005 0.0175 3.5 35 0.0005 0.0275 5.5 55 0.0005 0.0375 7.5 75 0.0005 0.0475 9.5 95 0.0005 0.0575 11.5 115 0.0005 0.07 14 140

Velocidad (m/s) Vsi 0.0006 0.0004 0.0002 0.00007 0.00003 0.00003 0.00003

Densidad de flujo Fi (kg/m2s) 0.009 0.014 0.011 0.00525 0.00285 0.00345 0.0042

 Hallando la tangente donde la densidad de flujo sea mínima

Chart Title 0.016

densidad de flujo

0.014 0.012 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

concentracion

90

100

110

120

130

140

150

 Hallando Ft (min), gráficamente:

Xu FTI min

110 0.0052

CARBONATO DE CALCIO Q0 (m3/s) 0.0115741

X0 (Kg/m3) 15

Ft min 0.0052

 Hallando el área mínima:

A min = (Q0X0/ Ft min)

…….(1)

A min = 33.38675214 m2

MÉTODO ANALITICO

Concentración

LN Vsi

*-1

Xi (Kg/m3) 15 35 55 75 95 115 140

-7.41858 -7.82405 -8.51719 -9.56702 -10.4143 -10.4143 -10.4143

7.4185809 7.82404601 8.51719319 9.56701532 10.4143132 10.4143132 10.4143132

0 0

20

40

60

80

100

-2 y = -0.0387x - 6.6213 R² = 0.9772

Ln (Vsi)

-4

Series1

-6

Linear (Series1)

-8 -10 -12

xi

𝒍𝒏 𝒗𝒔𝒊 = 𝒂 − 𝒃𝑿𝒊 Ln Vsi -7.41858 -7.82405 -8.51719 -9.56702 -10.4143 -10.4143 -10.4143

Linealizamos la ecuación

Y = mx + n Intersecto (n) = - 6.62126 Pendiente (m) = - 0.038672 a = -6.62126 b = 0.038672 bXu = 4.253939

𝒃𝑿𝟐𝑳 − 𝒃𝑿𝒖 𝑿𝑳 + 𝑿𝒖 = 𝟎 Xu = 110 Kg.m-3

0.0387 (XL)2 - 4.2539 XL + 110 XL(+) = 68.437902 Kg.m-3

XL(-) = 41.562098 Kg.m-3

(Fi)L = 0.006460971 kg m-2 s-1

(FT)L= 0.017099877 kg m-2 s-1

Vu = 0.000155453 m/s

A = 10.15276977 m2

DISCUSIONES

 http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/mgilarra/Fluid/Sedimentacio n%202006-2007.pdf: Para dibujar la curva de flujo discontinuo, el alumno dispondrá de los datos de GT obtenidos de los experimentos a diferentes concentraciones que ha realizado. Para disponer de un mayor número de puntos se deberán emplear también los datos obtenidos por otros compañeros para otras concentraciones. Al obtener los datos en la práctica, tuvimos que tomar varios datos para así poder graficar una curva mejor.

 http://www.ugr.es/~mgroman/archivos/BIA/Guiones.pdf: Se llama sedimentación a la operación que consiste en separar de una suspensión, un líquido claro que sobrenada en la superficie y un lodo que se deposita en el fondo y que contiene una concentración elevada de materias sólidas. Como fuerza impulsora en esta operación actúa el campo gravitatorio. Esta operación puede realizarse en régimen continuo o discontinuo. Pudimos observar en el procedimiento a un líquido claro que sobrenada en la superficie y un lodo que se deposita en el fondo y que contiene una concentración elevada de materias sólidas. Se realizó una sedimentación en régimen discontinuo.

 Ing. Gloria Contreras (2004) Las operaciones de sedimentación y filtración se presentan a menudo Asociados, como opciones consecutivas en los procesos de separación se sólidos. El proceso de sedimentación se aprecia bien en pruebas de sedimentación discontinua en probetas de vidrio, tal como el carbonato de calcio en agua Pudimos corroborar lo descrito en la teoria, se realizó una sedimentación en régimen discontinuo, con probetas de 50 ml y teniendo como solución al carbonato de calcio en agua con unas gotas de fenolftaleína.

 I. Martín, R. Salcedo, R. Font: La suspensión puede ser no floculenta o incompresible, cuando las partículas no forman flóculos (probablemente ocurrirá en tamaños grandes,

superior a 1 mm) o floculenta o compresible, cuando las partículas forman flóculos, con líquido en su interior. La Figura 2.1 representa una probeta conteniendo una suspensión de concentración uniforme Co en el momento de iniciarse el experimento (tiempo t=0, fig. 2.1-a)

Al cabo de un cierto tiempo pueden observarse algunos cambios (Fig. 2.1b); en el fondo de la probeta se va formando un lodo concentrado (zona D), con sólidos en contacto continuo. Sobre esta zona puede aparecer una capa (C) de tamaño y concentración variable, donde los sólidos sedimentan sin contacto continuo y otra (B) donde la concentración de sólidos es aproximadamente igual a la inicial de la suspensión. Finalmente en la parte superior aparece una zona (A) de líquido claro, libre de sólidos.