7/24/2019 Practica Columnas Empacadas

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INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA QUMICA EINDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE FLUJO DE FLUIDOS

PERDIDA DE PRESIN POR FRICCIN A TRAVS DE

COLUMNAS EMPACADAS.

INTEGRANTES:

Lara Sarabia Ponciano

Gmez Pineda Gabriel Guadalupe

Gallardo Gonzlez Dante Manuel

Quezada Marn Vctor Axtli

Barrera Solis sael

!"#ez Garca !atalia Gabriela

$odr%uez $uz &'elia

Villa(icencio Mu#oz &cta(io

GRUPO:)M*+

EQUIPO:,

FECHA DE ENTREGA:-. D/ !&V/MB$/ )+-.

1

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OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Determinar las cadas de presin de un 'luido 0ue circula a tra(1s de columnas

empacadas con di'erentes caractersticas2

OBJETIVOS PARTICULARES

a3 Determinar la p1rdida de presin de presin experimental 4 Pexp 3 de un 'luido

0ue circula a tra(1s de una columna empacada5 con empa0ue de 'orma es'1rica2b3 Determinar el 'actor de 'riccin experimental de cada columna en 'uncin del

n"mero de $e6nolds modi'icado 4$em32

c3 Gra'icar la p1rdida de presin experimental 4 Pexp 3 contra el %asto (olum1trico

4G(3 para cada columna empacada5 para interpretar el comportamiento 7idrulico

de las columnas2

d3 Gra'icar el 'actor de 'riccin modi'icado 4'm3 contra el n"mero de $e6noldsmodi'icado 4$em3 para cada columna empacada5 para interpretar el

comportamiento 7idrulico de las columnas2

SNTESIS DE LA TEORA:

/n numerosos procesos en in%eniera 0umica circulan l0uidos o %ases a tra(1s de

lec7os de partculas slidas2 Al%unos e8emplos son9

:lu8o a contracorriente de dos 'ases l0uida 6 %aseosa2

:iltracin de l0uidos con slidos suspendidos2

ntercambio inico o reactores catalticos de lec7o 'i8o2

Adsorcin de un soluto2

Absorcin simple

COLUMNA O LECHO EMPACADO

/s un recipiente %eneralmente de seccin

trans(ersal circular 0ue contiene en su interior

partculas slidas 4empa0ues3 distribuidas al

azar o en 'orma ordenada 4empa0ue inte%ral32

Las columnas empacadas son un medioe'iciente 5 para lle(ar a cabo (arios procesos

entre 'ases como la trans'erencia de calor 6

masa; 6 la extraccin de impurezas de un %as2

2

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Para seleccionar un empa0ue se debe tomar en cuenta su 'uncin5 sus limitaciones 6 los

datos bsicos de las propiedades del empa0ue 6 su rendimiento2

/l empa0ue son partculas slidas de di(ersos tama#os 6 de 'ormas re%ulares o

irre%ulares 6 de di(ersos materiales2 Sir(en como implementos para la mezcla no

mecnica de %as 6 l0uido2

Para el caso espec'ico del laboratorio5 el estudio se en'oca al 'lu8o en una sola 'ase a

tra(1s de una columna con partculas slidas estacionarias5 en donde el 'luido 0ue pasa a

tra(1s de la columna empacada lo 7ace por los espacios libres o porosidad 0ue 7a6 entre

las partculas 0ue permanecen 'i8as2

/l comportamiento de los 'luidos a tra(1s de slidos %ranulares es moti(o de un estudio

particular5 en 0ue los datos sobre la p1rdida de presin por 'riccin se relacionan con el

tipo de proceso 6 la %ran (ariedad de procesos %ranulares con 0ue se cuenta2

/n la prctica las partculas 4empa0ues3 son del mismo tama#o para una columna dada 6

estn colocadas al azar2 @+ +2), @+ +2)@

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SECUENCIA DE C2LCULOS:

COLUMNA $

-2 on los datos experimentales del C de $otmetro obtener el %asto (olum1trico

utilizando la %r'ica mostrada5 o con la ecuacin de 'uncionalidad entre el C de $otmetro

6 el %asto (olum1trico5 para las = columnas2

3

Torre em acada ara absorcin

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Utilizando la ecuacin: y=0.1914x 0.0053

Gv1=0.191!"30# $ 0.00%3 = %.&3'&L

min

Gv1= %.&3'&L

min !"1min

60 segundos # !"1m3

1000L # = 0.000096m3

s

)2lculo de densidad de 'lu8o masa (elocidad2

Gs=Gv

A

Gs=v

A=

4D

2

(onde:

Gs masa (elocidad o densidad de 'lu8oEEEEEEEEEEEEEE22F H%Ism)

G( %asto (olum1tricoEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE2F m.Is

J densidad del 'luidoEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE2F H%Im.

A rea de seccin tran(ersal de la columna5 como si estu(iera (acaE Fm)

( (elocidad lineal a la entrada de la columna5 como si estu(iera (acaEF mIs

D dimetro interno de la columnaEEEEEEE22EEEEEE2EEEF m

Dimetro interno: 1 pulgada=2.54 cm=0.0254 m

agua=1000 !g"m3

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)1=

4(0.0254m)2=5.0669104 m2

Gs1=

0.000096m3

s 1000

kg

m3

5.0669104m

2 = 1##.29#1

kg

sm2

.2 lculo de !"mero de $e6nolds modi'icado2

Rem=DpGs

(onde:

$em !"mero de $e6noldsEEEEEEEEE2Fadimensional

Dp Dimetro de la es'eraEEEEEEEEEEFm

Gs Masa (elocidad o densidad de 'lu8oEEEEF H%Ism)

K Viscosidad del 'luidoEEEEEEEEEE EF H%Ims

Dp: 1.25 cm = 0.0125 m $=0.001005333kg

ms

Rem1=

0.0125m188.2981 kg

sm2

0.001005333 kg

ms

= 2341.24

TABLA DE RESULTADOS:

RESULTADOS DE LA COLUMNA $

CORRIDA G34Li5ro6,"i#7

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