7/25/2019 OPERACIONES UNITARIAS Actividad 1 Respuestas

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Actividad 1: Ley de Darcy

Como primera actividad del curso, se te solicita que des respuesta a las siguientespreguntas, con el fin de reflexionar en torno a los conceptos importantesinvolucrados en los temas de flujo a travs de lechos:

a) Qu son las operaciones unitarias?

Por operacin unitaria debemos entender que es una parte indivisible de cualquierproceso de transformacin, dentro de la cual se presenta un intercambio deenerga, ya sea fsico, qumico o de naturalea biolgica, o de una materia primaen otro producto de caractersticas diferentes!

b) Cmo se identifican las operaciones unitarias?"e identifican porque su fin primordial es el de modificar las condiciones de unadeterminada cantidad de materia en una forma m#s $til a los fines que convienenal proceso industrial, cientfico o biotecnolgico!

c) Qu es porosidad? Qu es un leco poroso?

%a porosidad del lecho o fraccin de huecos es el volumen del lecho no ocupadopor el material slido, es decir, son las onas libres de partculas! &s importantese'alar que existen variables con influencia directa sobre la porosidad como son:el di#metro de la partcula, donde el di#metro del lecho, la rugosidad de lasparedes de la columna, la presin y la temperatura de operacin!

Por lo tanto, se puede decir que hay un alto grado de interrelacin entre lapermeabilidad y la porosidad, en virtud de que la permeabilidad (capacidad quetiene un material de permitir el flujo de un fluido a travs de los porosinterconectados) depende de la porosidad!

d) Qu es la fuer!a de superficie?

&s la resistencia que ofrece el lecho al flujo del fluido, lo cual dependeprincipalmente a roamientos viscosos!

e) Qu es la fluidi!acin y "u variables influyen en ella?

Proceso en el que, en un lecho de partculas slidas se hace pasar un fluido hastalograr una mecla homognea entre las partculas y el fluido! &s decir, que lafluidiacin implica la levitacin de una masa (lecho) de partculas de un fluido quese observa cuando el lecho entra en contacto con el flujo vertical!

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%as variables que inciden en la fluidiacin son la densidad y el tama'o de lapartcula, as como de la presin del gas y la temperatura, la velocidad de lafluidiacin, di#metro del tubo que conforma el lecho y la profundidad del lecho!

*evisa el texto de *odrgue +Permeabilidad de coques metal$rgicos y con base

en esa lectura, respondepor "u se cree "ue el fluido no slo pasa alrededor de las part#culas

sino tambin a travs de ellas?

&n el estudio que nos refiere el texto, se verifico en varias muestras de coque conlos mismos valores de granulometra, el grado de permeabilidad determinandoque la misma aumenta con la porosidad, lo cual es evidencia puntual de que losfluidos no slo pasan alrededor de las partculas sino a travs de las mismas, locual quiere decir que la permeabilidad trasgranular es mayor que la permeabilidadintragranular!

$e parece relevante ese dato?

&s relevente en el sentido de que el concepto de permeabilidad transgranular nosrevela ciertos comportamientos en la fluidiacin, en tanto que la comprensin dela permeabilidad intragranular nos describe otras variables que se suman a dichoproceso!

por "u?

Considero que los conceptos de la permeabilidad trasgranular e intragranular, ascomo el conocimiento cercano de stos, nos permite determinar para cada tipo de

partcula solida inerte el porcentaje de poros y el tama'o de grano de acuerdo aluso y aplicacin que debe d#rsele, o bien, determinar nuevos usos de laspartculas para generar nuevas aplicaciones!

%os aspectos tericos son importantes pues nos permiten comprender diversosfenmenos que ocurren a nuestro alrededor y de esta manera, controlarlos! Peropara el caso particular de los ingenieros, no es suficiente saber los principioscientficos, tambin hay que lograr encontrar, mediante herramientas matem#ticas,respuestas a problemas comunes! Por ello se te solicita resolver los problemassiguientes:

%n &as circula a travs de un leco de part#culas de forma c'bica de ( mmde arista a una velocidad de 1*+ m,s* La densidad de las part#culas es de1*-./ 0&,m( siendo la densidad aparente del leco de 1*/// 0&,m(* Calcular:

a) l di2metro e"uivalente de la part#cula

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tenemos que - . /!01 porque estamos hablando de partculas c$bicas!&n tanto que 2so . 345 donde l . 6 mm por lo tanto 2so . 346 . 7 mm

&s as que: dp . 3 (/!01) 4 7 . 8!03 4 7 . 3*+( mm

b) La fraccin de uecos

. 1 9 (1!/// g4m 6 4 1!;

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. 1!< >1/ ?< Pa!sdp . /!//6 m@ . 1!8318 g4m6

v . 6!780 m4s

&ntonces:

B&DE&" CFD"%EGHG":

I&CJDKCG H& B%KHF", E&IG 8! E*GD"PF*E& CGDEKHGH IFLKIK&DEF"M%KHF?B%KHF; *ecuperado el 7; de Nulio de 7/1

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