taller1 operaciones unitarias i

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Universidad de los Llanos Programa de Ingeniería Agroindustrial: Operaciones Unitarias I Taller #1 PROPIEDADES PARTÍCULAS SÓLIDAS 1. Una planta requiere dos tipos de sólidos particulados compuestos por cilindros de: (Sólido 1: 25 µm de diámetro y 105 µm de altura y Sólido 2: 6 micras de radio y 125 micras de altura). Para cada uno de los sólidos determine: A. El tamaño de la partícula expresado en diámetros de esferas de: a) Volumen equivalente. b) Superficie equivalente. c) Superficie por unidad de volumen equivalente. d) Área proyectada equivalente. e) Perímetro equivalente. B. Esfericidad y circularidad 2. Un sistema particulado está compuesto por cilindros iguales de 3 mm de diámetro y 3 mm de altura. Determine: a) El diámetro de tamiz. b) La esfericidad. c) Repita los incisos a) y b) si el cilindro posee 3 mm de diámetro y 6 mm de altura. 3. Usted está estudiando la transferencia simultánea de calor y masa en un secador spray. Qué definición de diámetro equivalente de partículas resulta más apropiada y por qué? 4. La gran Pirámide de Egipto tiene una altura de 146.7 m y en la base cuatro lados de 230.05 (±.0.1 m). Para este objeto y despreciando cualquier estructura por debajo de la superficie de la tierra, encuentre:

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Universidad de los LlanosPrograma de Ingeniera Agroindustrial: Operaciones Unitarias ITaller #1

PROPIEDADES PARTCULAS SLIDAS

1. Una planta requiere dos tipos de slidos particulados compuestos por cilindros de: (Slido 1: 25 m de dimetro y 105 m de altura y Slido 2: 6 micras de radio y 125 micras de altura). Para cada uno de los slidos determine:

A. El tamao de la partcula expresado en dimetros de esferas de:a) Volumen equivalente.b) Superficie equivalente.c) Superficie por unidad de volumen equivalente.d) rea proyectada equivalente.e) Permetro equivalente.

B. Esfericidad y circularidad

2. Un sistema particulado est compuesto por cilindros iguales de 3 mm de dimetro y 3mm de altura. Determine:a) El dimetro de tamiz.b) La esfericidad.c) Repita los incisos a) y b) si el cilindro posee 3 mm de dimetro y 6 mm de altura.

3. Usted est estudiando la transferencia simultnea de calor y masa en un secador spray.Qu definicin de dimetro equivalente de partculas resulta ms apropiada y por qu?

4. La gran Pirmide de Egipto tiene una altura de 146.7 m y en la base cuatro lados de 230.05 (.0.1 m). Para este objeto y despreciando cualquier estructura por debajo de la superficie de la tierra, encuentre:a) La esfericidad. b) El dimetro de tamiz (es decir, la menor apertura de malla a travs de la cual la pirmide siempre pasar, independientemente de su orientacin).

REDUCCIN DE TAMAO

5. Para moler partculas de 25 mm de un dado material hasta un tamao medio de 7 mm se requieren 20 kJ/kg. Determine la energa requerida para moler el material desde 25 mm a 3.5 mm asumiendo como vlida: a) La ley de Rittinger. b) La ley de Kick

6. Un material es molido tal que el tamao medio de partcula es reducido desde 50 mm a 10 mm con un consumo de energa de 13 kW por cada kg/s alimentado. Cul ser el consumo de energa necesario para moler el mismo material de un tamao medio de 75 mm a uno de 25 mm si se considera que se puede aplicar la ley de Rittinger? Y si la ley de Kick es vlida, cul de estos resultados debera ser tenido en cuenta como ms confiable, si la Ley de Rittinger se considera vlida para tamaos de partculas menores a 0.001 y la Ley de Kick para tamaos de partculas mayores a 1 mm?

7. Un molino que es empleado para reducir el tamao de piedra caliza desde 6 mm de dimetro medio a 0.1 mm, requiere 9 kJ/kg. La misma mquina es usada a la misma velocidad para moler dolomita desde 6 mm a un producto que consiste de un 20% en nmero de partculas con un tamao medio de 0.25 mm, 60% con 0.125 mm y el resto con 0.085 mm. Estime la energa requerida por el molino asumiendo vlida la ley de Rittinger y considerando que la constante de la dolomita es un 43% mayor que aquella correspondiente a la piedra caliza.

8. Muestras de cuarzo, galena y piedra caliza fueron molidas en forma separada en un molino de bolas. El consumo de energa result idntico cuando se procesaron muestras con una masa neta de 169.4 g de cuarzo, 481.2 g de galena y 192.1 g de piedra caliza. El tamao de la alimentacin correspondiente al 80% pasante en masa acumulativa, x80 = 2000 m, fue el mismo para cada mineral. Los tamaos del producto final correspondientes al 80% pasante en masa acumulativa resultaron: 93.2 m para el cuarzo, 72.9 m para la galena y 84.4 m para la piedra caliza. Estime y compare los ndices de trabajo de Bond tomando aquel de la piedra caliza como el valor de referencia.

9. Para moler partculas de 25 mm se requieren 20 KJ/Kg. Si la constante de la ecuacin de Kick es 15.7 KJ/Kg. Estime el tamao de las partculas molidas.

SEPARACIN DE SLIDOS: TAMIZADO

10. A continuacin se presentan los datos obtenidos en un ensayo de clasificacin de partculas. Efectuar las grficas de anlisis granulomtrico, y determinar el tamao de partcula medio, del material correspondiente a la siguiente tabla de datos:

MallaTamao de abertura (mm)Peso retenido por tamiz (g)

16126.48

300.54822.75

400.4215.37

500.28912.31

700.218.64

1000.158.25

1400.113.17

Fondo1.21

11. Un material granular se pasa por un tndem de tamices, obtenindose el resultado mostrado en la siguiente tabla:Tamao de abertura (mm)Peso retenido por tamiz (g)

1.198.08

0.59527.82

0.4210.12

0.29716.1

0.219.64

0.1513.37

0.1053.97

Fondo0.87

a. Determine cul seria el coeficiente de uniformidad y qu significa.b. El tamao de un tamiz que permita efectuar un control rpido del tamao de diferentes lotes del mismo material (tamao nominal de ranura)?

12. Una planta de caf necesita realizar el siguiente anlisis a un lote como lo estipula la Norma NTC 2441. Abertura (m)%Retencin acumulado

8500.50

60042.30

30077.20

21298.20

Presente un informe de los resutados segn lo estipula la norma utilizando el mtodo nmerico.