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Agitacion y Mezcla de Liquidos

Ingenieria de procesos
by Maria Gabriel Gonzalez on 21 November 2012

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Transcript of Agitacion y Mezcla de Liquidos

Agitación Y Mezcla de Líquidos Introducción OBJETIVOS General GENERALIDADES - Definición


- Importancia


- Aplicaciones Importancia • Desarrollar de manera precisa el tema de Mezcla de Líquidos para así poder comprender cada una de sus características, importancia, realización de los procesos y como es su aplicación a las industrias. Específicos o Distinguir entre agitación y mezcla

o Identificar las partes que componen las maquinas que se utilizan para la agitación y mezcla.

o Analizar el funcionamiento del equipo de agitación y mezclado de líquidos.

o Conocer el modelo de flujo en tanques agitados y su prevención

o Adentrarse en todo lo que es el proceso de mezclado de líquidos miscibles, por ejemplo alcohol metílico y agua. Definiciones
Agitación

se refiere al movimiento inducido de un material en una forma específica, generalmente con un modelo circulatorio dentro de algún tipo de contenedor. Mezcla

es una distribución al azar de dos o más fases inicialmente separadas. Las propiedades mecánicas y físicas de todo producto heterogéneo dependen del grado de mezcla alcanzado, influyendo en la composición de las partes alícuotas que de dicho producto podríamos tomar para analizarlo.






Es imprescindible la agitación adecuada del medio para evitar desigualdades de concentración o de temperatura del agente, que dan lugar a que aparezcan en el producto final isómeros no deseados, residuos, etc. con la consiguiente dificultad de separación del producto principal, disminución de rendimientos, etc. Heterogéneo
en química es aquel que está formado por dos o más fases. Es identificado por razones muy simples: se pueden apreciar las distintas partes que componen el sistema, y a su vez se divide en interfases. Alícuota
es una parte que se toma de un volumen (alícuota líquida) o de una masa (alícuota sólida) iniciales, para ser usada en una prueba de laboratorio, cuyas propiedades físicas y químicas, así como su composición, representan las de la sustancia original. Importancia En La Industria Química - La agitación y la mezcla de líquidos es de las operaciones mas comunes de procesos químicos y de industrias afines; es de importancia fundamental en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica, de pulpa y papel para mencionar algunos. - El proceso de agitación es uno de los más importantes dentro de la industria química, porque el éxito de muchas operaciones industriales depende de una agitación y mezcla eficaces. Ejemplo de la importancia en industrias químicas Aplicaciones •Industria de la bebida
Se utiliza el mezclado de líquidos para la elaboración de jugos de frutas naturales, zumos vegetales y cítricos, producción de café y té, producción de la cerveza, producción de vino. Todos estos procesos se realizan utilizando equipos como separadores de líquidos y decantadores. Separadores de líquidos
Es una máquina multifuncional que tiene la capacidad de separar sólidos blandos y fibrosos de gran tamaño y se puede adaptar a casi cualquier proceso. • Industria de la comida
Se emplea en los procesos de tratamiento de los derivados lácteos, tales como la producción de queso, mantequilla, yogurt, etc. También en la producción de helados. Haciendo uso de equipo como decantadores, pasteurizadores, homogeneizadores, etc. Fundamentación Teórica Aplicaciones Industriales Proceso de Proceso de Elaboración de Jugos

Descripción Del Proceso

1. Agua potable, después de ser calentada en un intercambiador de calor, es bombeada hacia un tanque donde se añade azúcar para su mezcla.

2. Esta agua azucarada es bombeada a través de un filtro y colocada en el tanque homogeneizador.

3. Jugo de fruta concentrado, sabores surtidos, aditivos varios, y si se desea, pulpa de fruta son añadidos al agua azucarada y mezclados completamente.

4. Esta solución bien mezclada es bombeada a través de un cambiador tubular de calor para su pasteurización.

5. Después de ser enfriado, el jugo es bombeado dentro de un tanque de almacenamiento temporal, luego es bombeado a la máquina llenadora, y posteriormente a las cajas de cartón.

6. Las cajas de cartón son selladas y colocadas en un almacén refrigerador hasta su comercialización. Diagrama de Flujo Modelos Matemáticos Recomendaciones Maquinaria y equipo Equipo De Agitación y mezcla . El rodete va instalado sobre un eje suspendido, es decir, un eje soportado en la parte superior. El eje está accionado por un motor, aveces directamente conectado al eje, pero más frecuentemente acoplado al eje através de una caja reductora de velocidad. El eje está accionado por un motor, aveces directamente conectado al eje, pero más frecuentemente acoplado al eje através de una caja reductora de velocidad. El rodete crea un modelo de flujo en el sistema, dando lugar a que el líquido circule a través del tanque y eventualmente retorne al rodete. Rodetes Rodete de flujo axial Rodete de flujo radial Generan corrientes paralelas al eje del rodete. Generan corrientes en dirección tangencial o radial. Hélices Palas Turbinas Una hélice es un rodete con flujo axial y alta velocidad que se utiliza para líquidos de baja viscosidad. Las palas giran a bajas o moderadas velocidades en el centro del tanque, impulsando el líquido radial y tangencialmente, sin que haya prácticamente movimiento vertical excepto que las placas están inclinadas. Las turbinas son eficaces para un amplio intervalo de viscosidades. En líquidos de baja viscosidad las turbinas generan fuertes corrientes que persisten en todo el tanque, destruyendo bolsas de fluido estancado. Teniendo en cuenta lo esencial que es para cualquier profesional conocer los diversos conceptos de la industria, hemos realizado esta recopilación de datos sobre Agitación y Mezcla de Líquidos.
La estructura de este trabajo esta desarrollada de la siguiente forma: generalidades, fundamentación teórica, maquinaria y equipo y por último con las aplicaciones industriales acerca del tema tratado para una mejor comprensión.
Culminamos este trabajo presentando las conclusiones y recomendaciones que hemos obtenido en relación al tema de estudio; y las respectivas bibliografías a la que asistimos, esperando que sea del agrado de la profesora, al mismo tiempo que le sirva como fuente de conocimiento para futuros estudiantes. Mezclas de líquidos miscibles La mezcla de líquidos miscibles en un tanque es un proceso rápido si el régimen de flujo es turbulento. . El rodete produce una corriente de alta velocidad y el fluido probablemente se mezcla con rapidez en la región próxima al rodete debido a la intensa turbulencia. A medida que la corriente se modera, arrastrando algo de líquido y fluyendo a lo largo de la pared, hay algo de mezcla radial debido a que los grandes remolinos se rompen en otros más pequeños, pero probablemente hay poca mezcla en la dirección de flujo. El líquido completa un lazo de circulación y retorna a la entrada del rodete, donde ocurre de nuevo una vigorosa mezcla. El modelo El modelo propuesto supone que se alcanza una mezcla completa si el tiempo en minutos tT es 5 minutos






Siendo V= volumen de líquido en el tanque y q = velocidad Volumétrica de flujo. Para una turbina de 6 palas el valor de tT resulta:







La ecuación anterior puede ser escrita como El siguiente gráfico muestra la relación ntT vs. NRe, donde ntT = fT =factor de tiempo de mezcla. En esta gráfica se observa que:
- Para 10< NRe< 1000 el ntT se incrementa mucho cuando disminuye el NRe
- Para NRe> 2000 o 10000 ntT es independiente de NRe Operaciones de Dispersión En Dispersión de un sólido: Se tiene que Dp y area interfacial = cte.
En Dispersión líquido-líquido o gas-líquido estas magnitudes no son constantes y dependen de las condiciones y del grado de agitación--- situación dinámica- también el volumen de la fase dispersa no es constante.

- Esto nos lleva a cálculos de valores medios. Diámetro medio

-Suponiendo partículas esféricas

-N= nº total de partículas Dp = diámetro - Procurar adentrarse más en lo que es la distinción y conocimiento entre agitación y mezclado, al mismo tiempo de cual es su importancia a nivel de los procesos industriales.

- Se debe comprender el funcionamiento de los diversos equipos de agitación y de mezclado antes de hacer uso de ellos.

- Conocer el tipo de operación de dispersión de gases que se presentan en las fábricas o industrias.

- Debe asegurarse de inspeccionar los tanques de agitación previamente para eliminar corrosión o alguna otra presencia de contaminantes. conclusión  Como principal aprendizaje del tema de Agitación y Mezcla de líquidos obtuvimos que es una operación compleja que requiere del seguimiento de detalles mínimos de manera que se pueda tener los resultados esperados en un determinado proceso.  La eficiencia de el proceso de mezclado depende de una efectiva utilización de la energía que se emplea para generar el flujo de componentes. Para lograr proporcionar un suministro de energía adecuado hay que considerar las propiedades físicas de los componentes, el diseño del agitador que transmite la energía y la configuración del tanque de mezclado.  Por medio del mezclado de fluidos se pueden realizar procesos en los cuales se pueden combinar dos fases ya sea líquido-líquido, líquido-sólido o sólidos pulverizados estos procesos se llevan a cabo en tanques de forma cilíndrica las cuales tienen aspas o paletas que sirven y facilitan el mezclado ya que utilizan velocidades de revoluciones por minuto además de otros factores que facilitan estos procesos, por lo que por medio de estos procesos se realizan pastas, cosméticos, pinturas, adhesivos, bebidas, entre otros productos. GRACIAS
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