clase centrifugación

7/25/2019 Clase Centrifugacin

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UNIVERSID D N CION L DE NC SH

S NTI GO NTUNEZ DE M YOLO

SEMESTRE 2015- II

NELLY CASTRO [email protected]

DEL

ESFUERZO

DE

SUS

HIJOS DEPENDE EL PROGRES

O

DE

LOSP

UE

BLO

S

UNASAM


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Seccin de Ingeniera de los Alimentos Ma Nelly Castro Vicente


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La centrifugacin es unmtodo por el cual se puedenseparar slidos de lquidos de

diferente densidad mediantela fuerza centrfuga, la cualimprime a la mezcla unmovimiento rotatorio con unafuerza de mayor intensidadque la gravedad, provocando

la sedimentacin del slido ode las partculas de mayordensidad.

Centrifugacin


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Esquema de la Centrifugacin

Es una operacin unitaria en donde se tiene por objeto

separar elementos de una mezcla (sean slidos delquidos o lquidos de lquidos) debido a la diferencia

de densidad, por efecto de la aceleracin centrfuga.Aumentando el efecto de sedimentacin por gravedad.


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Tamao de partculaDensidad de las partculasForma de las partculasPropiedades superficiales

Fuerza centrfuga

Variables que influyen en la Centrifugacin


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La centrifugacin se diferencia de la

sedimentacin por el hecho que se reemplazala aceleracin de la gravedad por la accincentrfuga

Las partculas que no precipitan o lo hacencon mucha lentitud en sedimentacin, casisiempre se pueden separar de los fluidos pormedio de fuerzas centrfugas.

Diferencia de Centrifugacin y Sedimentacin


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Componentes bsicos de la Centrifugacin


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Las centrfugas se basan en el principio

comn de que la rotacin de un objeto en

torno a un eje, produce una fuerza que acta

sobre dicho objeto. El objeto que gira entorno al eje cambia de direccin

constantemente, con lo cual se produce una

aceleracin. Esta fuerza centrpeta est

dirigida hacia el centro de rotacin.

Si el objeto que se hace girar en un recipiente

cilndrico, el contenido del fluido y slidos

desarrolla una fuerza igual y opuesta,

llamadafu erza cen trfu ga,hacia las paredes

del recipiente.


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La aceleracin de la fuerza centrfuga:

Fc = m. ac

ac = r w2Fc = m r w2

La aceleracin de la gravedad

a = g Fg = mg

Relacin: Fc/Fg = r w2/g


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W = 2N/60

Donde:

W = velocidad angular

N = nmero de revoluciones por minuto

R = radio del eje de rotacin La fuerza que se desarrolla en una centrfuga

es r w2 /g veces mayor que la fuerza de la

gravedad.


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En la figura se muestra que la alimentacin penetra por el fondo y se supone que todo

el lquido se desplaza hacia arriba a la velocidad uniforme, arrastrando consigo las

partculas slidas. Se supone que la partcula se mueve en forma radial a su velocidad

terminal (Vt)


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Vt = Dp ( s - L ) w2 r

18 u LDonde:

Vt = velocidad terminal de precipitacin (m/s)Dp = Dimetro de la partcula (m)

tr = Tiempo de Residencia en la Centrfuga (s)

Vt = dR/dt dt = dR/Vt

tr = 18 u ln R2

w2 D 2p ( s - L ) R1

tr = V / q q = Flujo volumtrico de la alimentacin (m3/s)V = Volumen del lquido (m3)


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q = w2 D 2p ( s - L ) . b ( R2 2 R2 1)

18 u ln R2 / R1

V = b ( R 2 R 1 )

Donde:

tr = tiempo de residencia

V = volumen

q = caudal de alimentacin

b = altura de la centrfuga (m)

u = viscocidad del lquido (Pa.s)


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Separacin de Lquidos Inmiscibles

Cuando se somete a separacin lquidos

inmiscibles (por ejemplo: emulsiones), el

lquido ms denso es desplazado hacia lapared del recipiente de centrifugacin

ocupando, el menos denso, la parte ms

prxima al eje de rotacin. El grosor de las

capas est determinado por la densidad de

los lquidos, la diferencia de presin entre las

mismas y la velocidad de rotacin.La zona neutra es importante en el diseo de

la maquinaria apropiada ya que determina la

posicin que debern ocupar los conductos

de carga y descarga.


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Las separaciones lquido - lquido en las que los lquidos son inmiscibles

pero estn finamente dispersos en forma de emulsin son operaciones

unitarias muy comunes. Ejemplo: leche (emulsin) separacin en leche

desnatada y crema.

Ri2 = ( A RA2 - BRB

2 ) / (A - B )

Donde:

Ri =Radio de interface o radio de la zona neutra El radio de la zona neutra depende exclusivamente de las densidades de

ambos fluidos y de los radios de los vertederos de descarga, siendo

independiente de la velocidad de giro de la centrfuga.


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Las centrifugas son mquinas para

separar slidos de lquidos en continuo,

mediante la accin mecnica de fuerzas

centrifugas generadas por rotacin.

En general se diferencian en funcin delos mrgenes de aceleracin a que

someten a las muestras en : centrfugas

(de pocas g a aprox. 3000 g), super-

centrfugas (o centrfugas de alta

velocidad, rango de 2000 g a 20000 g) yultracentrfugas (de 15000 g a 600000 g).

En una centrfuga el elemento

determinante es el rotor, dispositivo que

gira.

Centrfugas
http://www.javar.com.co/productos.php?param1=61&&cat=20


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CENTRIFUGA DE LABORATORIO

Pequeo tamao.Velocidad: 5000 rpm mximo.Sin sistemas auxiliares.til para partculas grandes(clulas, precipitados de salesinsolubles).

MICROFUGAS

Velocidad: ms de 10000 rpm.Tubos cortos.

Sin sistemas auxiliares.Volmenes muy pequeos.tiles en Biologa Molecular.

Centrfugas


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CENTRIFUGA DE ALTA VELOCIDAD

Velocidad:18000 - 25000 rpm.Sistemas auxiliares: sistemas de refrigeracin,algunas con sistema de vaco.tiles en la separacin de fracciones celulares.Insuficientes para la separacin de ribosomas,

virus o macromolculas.

ULTRACENTRIFUGA

Velocidad: a partir de 50000 rpm.

Sistemas auxiliares: sistemas de refrigeracin, sistemasde alto vaco.

Analticas:obtencin de datos precisos de propiedadesde sedimentacin (S, PM).Preparativas: aislamiento de partculas de bajo S(microsomas, virus, macromolculas).

Centrfugas


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Estas centrfugas son llamadas a menudo "centrfugasfiltro o clarificadores". Tienen una pared perforada y

un rotor tubular cilndrico. La centrfuga consiste enuna fina malla metlica o una serie de mallassoportadas por una pesada malla gruesa, la cual a suvez es soportada por un plato. El lquido pasa a travsde la malla, y las partculas muy largas se depositan

en esta. Estas centrfugas son empleadas en lamanufactura de caa de azcar, en el secado de ropaen lavadoras caseras y en el lavado y secado dediferentes tipos de cristales y materiales fibrosos.

Centrfugas tipo Canasta


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Consiste en una pila de discos

delgados en forma de conos. La

centrfuga tipo disco

usualmente opera en forma

continua. Estas centrfugas sonusadas para separacin de

lquidos en los cuales el slido o

componentes inmiscibles que

estn en bajas concentraciones.

Son usadas para la purificacin

de aceites combustibles, para elaprovechamiento de aceites

usados de motores y para

refinacin de aceites vegetales.


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Las centrfugas tubulares son usadas

mayormente para la separacin continua de

lquidos de otros lquidos o de partculas muy

finas de lquidos. Consiste en un largo tubo

hueco. Para separacin continua, el material

a centrifugar es introducido en el extremocerca del eje. Estas centrfugas son movidas

por un motor de alta velocidad .Las

centrfugas tubulares se usan en :

purificacin de vacunas, purificacin de

aceites de lubricacin e industriales;

clarificacin y purificacin de productosalimenticios tales como aceites esenciales,

extractos y jugos de fruta; separacin de

lquidos inmiscibles que no pueden ser

separados por gravedad.

Centrfuga Tubular


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Se usa en muchas Industrias Alimenticias tales como:

Cerveceras

Procesamiento de aceites vegetales

Concentracin de protenas de pescado Procesamiento de jugos de frutas

Separacin de cristales de azcar

Industria lctea: desnatado de la leche.

Y en la industria qumica , farmacutica ybiotecnologa.

Aceite mineral y derivados


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NELLY CASTRO VICENTE

nel lyraquelca@hotmail .com

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