UNIVERSIDAD INTERSERRANA DEL ESTADO DE PUEBLA AHUACATLANINGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 5°SEMESTRE

OPERACIONES UNITARIAS UNIDAD 1

REPORTE: CUADRO COMPARATIVO DE DIFERENCIAS Y ANALOGÍAS ENTRE SEDIMENTACIÓN Y CENTRIFUGACIÓN

ALUMNO: JOSE ERASTO ARROYO AGUILARDOCENTE: IGN. JOSE VICTORIANO RAMIREZ ROMUALDO

INTRODUCCIÓN

La sedimentación es la operación unitaria que consiste en la remoción por acción de la gravedad de las partículas que son más pesadas que el fluido y que se encuentran en suspensión. Las partículas pueden ser de tipo sólido o gotas de líquido, el fluido puede ser un líquido o un gas y estar en reposo o en movimiento.

En ocasiones la separación por gravedad es demasiado lenta debido a la similitud de densidades de la partícula y el fluido, o las fuerzas de asociación que mantienen unidos a los componentes (como en el caso de las emulsiones). El uso de centrifugas aumenta en alto grado las fuerzas que actúan sobre las partículas, por lo tanto las partículas que no se precipitan o lo hacen con mucha lentitud en sedimentadores, casi siempre se pueden separar de los fluidos por medio de fuerzas centrifugas. Estas fuerzas de precipitación de gran magnitud permiten obtener velocidades practicas con partículas mucho más pequeñas que en los sedimentadores (precipitadores por gravedad).

OBJETIVOS

Establecer analogías y diferencias entre sedimentación y centrifugación.

DESARROLLO

Sedimentación CentrifugaciónConcepto: Definimos como "sedimentación" al proceso natural por el cual las partículas máspesadas que el agua, que se encuentran en su seno en suspensión, son removidas por laAcción de la gravedad. (Pérez, 2005). Fenómenos que intervienen en la separación de las partículas: separación de fases fluido-sólido en la que las partículas sólidas se separan del fluido debido a que por su mayor densidad, tienden a sedimentar debido a la gravedad.Usos: – Clarificación: Obtener una fase líquidaclara, sin sólidos en suspensión(por ejemplo: tratamiento de aguas)– Espesamiento: Obtener una pulpa de

Concepto: La centrifugación es la operación por la cual se utiliza la fuerza centrífuga para separar los líquidos de los sólidos. También puede aplicarse para efectuar la separación de líquidos inmiscibles. La operación se efectúa en equipos llamados centrífugas, las cuales por ser muy semejantes a los filtros, generan los mismos residuos que, dependiendo del constituyente deseado, pueden ser sólidos o líquidos residuales (Hernández; Reyna. 2012.).Fenómeno que influye en la separación de moléculas: La fuerza centrípeta es la que provoca la sedimentación de las partículas sólidas pesadas a través de una capa de vlíquido o la filtración de un líquido por una masa de sólidos porosos

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densidad adecuada para algunaoperación subsiguiente(por ejemplo: pulpa para filtrado) (Huerta, 2014).Factores que influyen en el proceso:

Variables:– Tamaño de partícula– Densidad de la partículas– Forma de las partículas– Propiedades superficiales

Otros fenómenos– Sedimentación impedida– Coagulación– Floculación– Dispersión

Sistemas de dispersión:• Son sistemas multifásicos, compuestos de dos o tres fases– Una fase continua (medio dispersante)– Una o dos fases discontinuas (fases dispersas)• Clasificación según el tamaño de partícula– Suspensiones, partículas mayores que 1 micron– Coloides, desde 1 micron a 10 angstrom• Las pulpas tienen características de suspensiones y coloides a la vez (Huerte, 2014).

sostenidos en un recipiente perforado en rotación.

Usos: La centrifugación es una operación de separación sólido-líquido, o líquido-líquido, usada para separar sólidos o líquidos que se encuentren en suspensión, mediante la aplicación de una fuerza centrífuga que acelera la sedimentación de las partículas (Yáñez; González. 2009).

Separación de células de caldos biológicos.

Remoción de desechos celulares de caldos de células que han sido sujetas a rompimiento.

Separación de precipitados proteicos.

Recuperación de productos insolubles.

La centrifugación se utiliza cuando:1) La concentración de sólidos o líquido en la corriente es baja (menor 3%).2) Cuando la diferencia de densidad entre los componentes de la mezcla sea muy cercana.3) Cuando el tamaño de las partículas en suspensión sea muy pequeño.

Los tiempos de sedimentación dependen de las siguientes características:

Partícula: Diámetro y densidad. el líquido en el que se encuentra

suspendida la partícula: densidad y viscosidad.

Nota: el efecto de la fuerza centrífuga se obtiene por anulación de las fuerzas (flotación, fricción, deriva browniana, etc.,) que frenan el desplazamiento de la

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partícula en el líquido.Esta velocidad, en una centrífuga es impulsada por una fuerza desarrollada cuando un objeto gira alrededor de un eje. (Yáñez; González. 2009).

CONCLUSIÓN

Las operaciones de centrifugación y sedimentación conviven con cierta relación con respecto a su principal objetivo que es la separación de líquido-liquido o solido- liquido. Las fuerzas físicas que interviene en estos dos casos son diferentes pues en la sedimentación se hace uso de los efectos de la gravedad en las partículas que se encuentran es una sustancia de suspensión, arrastrándolas hasta el fondo del recipiente en el que se encuentre. En función del tiempo, la sedimentación requiere un mayor periodo de tiempo.

La centrifugación hace uso de la fuerza centrífuga producida por un conjunto de dispositivos rotatorios en una centrifuga, el efecto de la fuerza centrífuga es mayor a partir de las partículas de mayor tamaño.

BIBLIOGRAFÍAS

Hernandez S, Elizabeth; Reyna G, Karina. 2012. Procesos de separación I. Instituto Tecnológico De Veracruz. (Revisado septiembre 2015.)

Yáñez F, Jorge; Gonzales C, Gabriela. 2009. Centrifugación. Manuela de Laboratorio de Bioseparación. Instituto politécnico Nacional. Depto. De bioingeniería. http://www.biblioteca.upibi.ipn.mx/Archivos/Material%20Didactico/MANUAL_BIOSEPARACIONES09.pdf (Revisado: septiembre, 2015)

Perez F, Luis. 2005. Teoría De La Sedimentación. Instituto De Ingeniería Sanitaria Y Ambiental. Área De Hidráulica. Buenos Aires, Argentina. Recuperado de: http://www.fi.uba.ar/archivos/institutos_teoria_sedimentacion.pdf. (revisado: septiembre, 2015).

Huerta O, Sergio. 2015. Sedimentación. Depto. De Biotecnología. Universidad Autónoma Metropolitana. Iztapalapa. México. Recuperado de : http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Sedimentacion.pdf ( revisado : septiembre 2015).