Centrifugacin

CENTRIFUGACIN Separacin de sustancias de diferente densidad mediante movimiento giratorio Las centrifugas son instrumentos que permiten someter a las muestras a intensas fuerzas que producen la sedimentacin en poco tiempo de las partculas que tienen una densidad mayor que la del medio que las rodea En general se diferencian en funcin de los mrgenes de aceleracin a que someten a las muestras en :a) centrifugas (de pocas g a aprox. 3,000 g)b) sper-centrifugas (o centrifugas de alta velocidad, rango de 2,000 g a 20,000 g) c) ultra centrifugas (de 15,000 g a 600,000 g) En las centrifugas se suele controlar la temperatura de la cmara para evitar sobrecalentamiento de las muestras debido a la friccin. En las ultracentrfugas, la velocidad extrema (mas de 100,000 rpm), hace que sea necesario hacer un intenso vaco en la cmara de la centrifuga para evitar el calentamiento de rotor y muestra.AplicacionesSeparacin de clulas de caldos biolgicos.Remocin de desechos celulares de caldos de clulas que han sido sujetas a rompimiento.Separacin de precipitados proteicos.Recuperacin de productos insolubles. FundamentosTeora de sedimentacin:

Ley de Stokes

Accin de la GravedadAccin de una fuerza centrfugaFuerza de aceleracin = Fuerza de empuje + Fuerza de arrastre

Flujo laminarPartculas esfricasVELOCIDAD DE SEDIMENTACINFrERPFcPRSEDIMENTACION LIBRECENTRIFUGACIONFrPEE: Empuje hidrostticoFr: Fuerza de roce viscosaP: Peso

FACTOR G Medida relativa de la velocidad de sedimentacin de una partcula en un campo centrfugo con respecto a su velocidad de sedimentacin en el campo gravitacional.

Diseo de Equipo de CentrifugacinEscalamiento y DiseoDiseo de Centrfugas TubularesHechos a considerar en el diseo1. Las propiedades del caldo, la velocidad de rotacin y el radio de giro de la centrifuga determinan la velocidad de sedimentacin que se puede lograr en un equipo de sedimentacin centrifugo2. La velocidad de sedimentacin conjuntamente con la distancia de sedimentacion, determinan el tiempo de sedimentacin3. El gasto (Q) determina el tiempo de residencia de as partculas en un equipo dado

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Diseo de Centrfuga de DiscosGasto manejable para 100% sedimentacin:

Gasto manejable para 50% sedimentacin:

FILTRACIN CENTRFUGALa filtracin centrifuga combina los dos principios de separacin mecnica: Filtracin y Centrifugacin.El inters de diseo es contar con expresiones para elcalculo del gasto volumtrico manejable por la centrifugay del tiempo de filtrado para realizar una determinadaoperacin en un equipo dado.

EquiposCentrfugasSedimentadorasFiltrantesTubular

Cmara mltiple

Tazn slido

Decantadoras

Discos

Equipos de Filtracin-CentrfugaCanasta perforada cubierta con un medio filtrante que gira a altas velocidades.Los slidos se depositan sobre el medio filtrante.Salida de lquido claro.

Equipos de sedimentacin centrfugaLa suspensin se alimenta a un tazn que se hace girar provocando que los slidos se colecten sobre una pared y el sobrenadante se recupere por accin de un colector lquido.Clarificacin.Recuperacin de slidos.Operacin en forma continua o intermitente.Centrfuga TubularCapaz de separar partculas hasta de 0.1 m.Modelos industriales: - 15000 rpm - 12000 G - entre 500 y 3500 l/h - 2 a 4 kg slido por lote

Centrfugas de Cmara MltipleDimetro de 335 a 615 mmEntre 5000 y 8400 rpm5000 y 9000 GCapacidad de slidos entre 2.5 y 60 litros.

Centrfuga de Tazn slidoDimetro de 95-125 cmCapacidades volumtricas de 100 a 300 litrosMenor relacin de longitud a dimetro que las tubulares.

Centrfugas Decantadoras o de TornilloVelocidades entre 1600 a 6000 rpmCampos centrfugos menores.Dimetro de 15 a 140 cm.Descarga de slidos de 30 kg/h hasta 60 ton/hAlimentaciones entre 3.8 a 1890 l/min.

Centrfuga de Discos Clasificacin segn la forma de descarga de slidos:Retencin de slidos.Tazn abierto de descarga intermitente de slidos.Vlvula tipo boquilla de descarga intermitente de slidos.Boquilla para la descarga continua de slidosTazn abierto

Retencin de slidosDimetro de 21-44 cmFuerzas centrfugas de 5000-8000 GCapacidad de slidos de 5 a 20 litrosFlujos de 0.4 a 1500 l/min