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• Nadia Córdova Robles

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Practica de ingeniería de alimentos II

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Practica de ingeniería de alimentos II

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS ASIGNATURA

: INGENIERIA DE ALIMENTOS II

TRABAJO

:

TEMA DOCENTE ALUMNO

:

INFORME PRACTICA –LABORATORIO N° 5

SEDIMENTACIÓN : Ing. :

ALVARADO VIDAL ELIZABETH CORDOVA ROBLES NADIA MORAN CRUZ WENDY TORRE SALVADOR MARIBEL ESPILCO HUMANI CRISTINA

Huaraz – Ancash – Perú

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Practica de ingeniería de alimentos II

Practica –laboratorio N° 5 “SEDIMENTACION” I.

OBJETIVOS 

Obtener experimentalmente el diámetro promedio de un producto que se encuentra en el estado pulverizado

 II.

Comparar los valores experimentales obtenidos con los valores teóricos

REVISION DE LITERATURA

2.1.

INTRODUCCION.

La sedimentación es un proceso de separación mecánica de gran importancia en la industria como se tienes en la separación de almidón, en la eliminación de solidos de aguas negras, en la industria azucarera, en lo referente al proceso de aceites La sedimentación es un proceso continuo que se realiza en los llamados espesados, grandes depósitos a los cuales por el centro del lado la suspensión o lodo diluido y permite el rebose del liquido separándolo del lado espeso que sale por el fondo del equipo 2.2.

TEORIA

La sedimentación es una operación unitaria consistente en la separación por la acción de La gravedad de las fases sólida y líquida de una suspensión diluida para obtener una suspensión concentrada y un líquido claro Se pueden distinguir dos tipos de sedimentación, atendiendo al movimiento de las partículas que sedimentan: - Sedimentación libre: se produce en suspensiones de baja concentración de sólidos. La Interacción entre partículas puede considerarse despreciable, por lo que sedimentan a su

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Velocidad de caída libre en el fluido. - Sedimentación por zonas: se observa en la sedimentación de suspensiones concentradas.

Las

interacciones

entre

las

partículas

son

importantes,

alcanzándose velocidades de Sedimentación menor que en la sedimentación libre. La sedimentación se encuentra Retardada o impedida. Dentro del sedimentado se desarrollan varias zonas, caracterizadas por diferente concentración de sólidos y, por lo tanto, diferente velocidad de sedimentación. Dependiendo de cómo se realice la operación 2.2.1. VELOCIDAD DE LA PARTICULA QUE DESCIENDEN DE UN FLUIDO

Cuando una partícula se mueve a través de un fluido existen varias fuerzas que actúan sobre dicha partícula. Para el movimiento de una partícula rígida en un fluido existe tres fuerzas que actúan sobre los cuerpos, la gravedad que actúa hacia, arriba y la resistencia o fuerza de fricción consideremos una partícula de masa ”m” Kg. Cayendo a la velocidad V (m/seg) con relación al fluido

La fuerza de empuje en newton sobre la particula es :

Donde = W= masa del fluido por las partículas G=aceleración debido a la gravedad La fuerza de la gravitación o fuerza externa sobre las partículas es (F)

La fuerza de la resistencia debido a los efectos del frotamiento entre el solido y el flujo o fuerza necesaria para acelerar el fluido que se desplaza es

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Donde= CD= coeficiente de arrastre A= área proyectada a la partícula = densidad del liquido Kg/ = velocidad de la partícula en la relación del fluido

La fuerza resulatntre sobre el cuerpo es entonces

F – E -

esta fuerza

resultante debe ser igual a la fuerza debido a la aceleración

Remplazando (1) ,(2), (3) 3n (4)

Para partículas esféricas

Siendo

la densidad de las partículas Kg/

Sustituyendo en la ecuación (5) y además

√ Donde:

Llamada velocidad terminal o velocidad de sedimentación. (m/s) Coeficiente de arrastre para efectos rígidos El coeficiente de arrastre esta en función de números de Reynolds, de una esfera.

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Stokes hallo experimentalmente que en la sedimentación laminar de esferas el coeficiente se arrastre, esta dado por medio de la siguiente ecuación. =

……… (7)

Re≤ 2 Donde: U= viscosidad del liquido en (Kg/m.s) Sustituyendo la ecuación (7) en ecuación (6)

III.

MATERIALES Y EQUIPOS  Chuño  Tubos precipitados  Vaso de precipitado  Cronometro  Balanza eléctrica  Regla graduada  microscopio

IV.

METODOLOGIA a) Se pesaron 10 gr de chuño b) Se adicionaron en dos tubos precipitados la muestra diluyendo en 100 ml de agua destilada c) Se agitaron por tiempo de 3 minutos las muestras en los tubos precipitados d) Se hiso los conteos necesario hasta el tiempo en que la muestra queda separada en dos fases

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Calculando la velocidad de sedimentación a) Si la cantidad inicial de solidos en la filtración ( tiempo cero ) es

y al

cabo de un tiempo cualquiera es W, se habrá sedimentado

(Fracción sedimentada) b) Si los diferente valores de (h-h1), se obtendrá diferentes valores de S, se obtienen distintas fracciones considerando que el recorrido efectuado por todas y cada uno de las fracciones es h1 se obtendrá la velocidad de sedimentación (V)

c) determinación del tamaño de partículas. utilizando la ecuación (6) se obtendrá

los diferentes tamaño de partícula

para cada fracción

sedimentada

d) Determinar el tamaño de partículas o diámetro promedio la determinación del diámetro promedio se hará utilizando la formula para la obtención del diámetro promedio aritmético

V.

RESULTADOS 5.1.

Graficar en papel doble logaritmo el coeficiente de arrastre (CD) con

respecto al numero de Reynolds 5.2.

Graficar en un papel milimetrado la velocidad de sedimentación con

respecto a la fracción sedimentada VI.

CUESTIONARIO

6.1.

1.

de diez ejemplos de la sedimentación en la industria

en una cámara de sedimentación continua

2. empleadas también para la eliminación de arenas de la materia en suspensión en floculo biológico en los decantadores secundarios en los procesos de lodo activado estanque de decantación primario en los floculos químicos cuando se emplea la coagulación química

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3.

utilizadas en el tratamiento de las aguas residuales.

4.

en la elaboración y caracterización de emulsiones estabilizadas por polímeros y agentes tensión activos la sedimentación actúa en el proceso causado por la acción de la gravedad y produce un gradiente vertical de concentración de las gotas sin varias la distribución del tamaño de las mismas

5.

en los procesos de fango activado, y para la concentración de sólidos en los esperadores de fango

6.

Utilizados en Los contaminantes se concentran en el material que se acumula en la superficie, llamado lodo o flotante de DAF el cual este método es muy usado en industrias de procesamiento de lácteos, cárnicos, pollos, pastas, cereales, frutas y bebidas

de

frutas,

vegetales

y

empaquetamiento

de

alimentos

7. Modelos en lo procesos de sedimentación en estaciones depuradoras en aguas residuales

8.

Se

determina

el valor de sedimentación de una harina cuando estas se

precipitan 9. medio es un delta, cuando hay precipitaciones, el agua arrastra agua y se deposita en el delta con lo que hay un predominio de la sedimentación, cuando llega la primavera, es el período de estiaje y el caudal es mínimo, en los deltas no hay estabilidad. Por tormentas etc. el oleaje produce erosión. 10. Sedimentación en frutas con contenido de impurezas

6.2.

Explique

detalladamente

los

equipos

que

se

utilizan

en

la

sedimentación Tubos

precipitados.- Permiten medir volúmenes de forma aproximada, o

transvasar y recoger líquidos. Se fabrican de distintos tamaños y materiales (vidrio y plástico), siendo las capacidades más frecuentes son 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500 y 1000 mL. En el cual utilizamos en la práctica de laboratorio el de 100 ml ya que se enrazo hasta dicho punto

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Vaso de precipitado.- La precisión que se alcanza con ellos es bastante baja y se emplean para contener líquidos, realizar tratamiento de muestra y precipitaciones. Los hay de distintos tamaños (50, 100, 250 y 1000 mL) y pueden ser de vidrio o de plástico Cronometro.- es un reloj o una función de reloj utilizada para medir fracciones temporales, normalmente breves y precisas Balanza eléctrica.- Instrumento que se utiliza para medir la masa de un cuerpo en comparación con la de otros cuerpos de masas definidas, precisión comprendida entre 0,1 y 0,05 mg y carga máxima entre 50 y 200 g. Regla graduada.- se utilizo para medir en un tiempo determinado la cantidad de

6.3.

Defina que es un picumetro. Diga su aplicación

6.4.

Describa todo el proceso de la obtención del almidón OBTENCIÓN DE ALMIDÓN El almidón es un polisacárido de la glucosa. Tiene un p.m. elevado y una estructura compleja, constituye la energía de reserva para las plantas. Por la dieta pasa a los animales y al hombre. Es el polisacárido que introducimos en la dieta en mayor cantidad. En el proceso de digestión se transforma en glucosa, pasa al torrente sanguíneo, atraviesa las membranas celulares y en forma de glucosa es energía de uso inmediato para la célula. Procedimiento: Pelamos una patata, la trituramos y la colocamos en un Erlenmeyer. Añadimos agua y agitamos fuertemente. El almidón pasa al agua. Lo filtramos con una tela porosa sobre un cristalizador. Lo dejamos un tiempo y cuando vemos que el almidón se ha depositado en el fondo, decantamos,

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lavamos el almidón 2 o 3 veces, dejamos secar, lo pesamos y lo guardamos. Pesa 5 kg.

VII.

CONCLUSIONES  Obtuvimos la sedimentación con los valores experimentales obtenidos con los valores teóricos  Obtuvimos todo el proceso de la sedimentación en los respectivos tiempos  Comparar los valores experimentales obtenidos con los valores teóricos

VIII.

ANEXO Cuadro 1: formato para la información experimental Peso 1=10.0075 Peso 2=10.0045 Tiempo (t) min

Altura (h – h1)/cm M1

(Vm) m/s

M2

0

18.4

16.6

0

0

5

17.2

16.0

3.44

3.2

10

16.8

15.4

1.68

1.54

15

16.0

14.8

1.064

0.98

20

14.8

14.4

0.74

0.72

25

13.5

13.8

0.54

0.55

65

2.7

7.6

0.04

0.11

Tiempo

Altura

(t) min

Velocidad

(h – h1) cm M1

1

Velocidad

(Vm) m/s

M2

1

16.7

16.1

16.7

16.7

2.3

16.2

16.1

7.04

7

5

15.8

15.7

3.16

3.14

10

15.2

15.1

1.52

1.51

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1

15

14.7

14.7

0.98

0.98

20

13.9

13.0

0.69

0.65

25

11.5

11.6

0.46

0.46

30

11.0

11.0

0.36

0.36

35

10.5

10.3

0.30

0.29

40

10.00 9.9

0.25

0.24

47

9.5

9.3

0.20

0.19

60

8.2

8.0

0.136

0.133