HOMEWORK 2PISFIL.CIGUEÑAS.YPANAQUE.YAMPUFE

8/13/2019 HOMEWORK 2PISFIL.CIGUEAS.YPANAQUE.YAMPUFE

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Facultad de Ingeniera Qumica e Industrias Alimentarias

Escuela de Profesional de Ingeniera Qumica

HOMEWORK

02 CURSO :

Diseo de Plantas I.PROFESOR :


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MSc. Pedro ngeles Chero

ALUMNOS :Cigueas Ramirez Brayan.Pisfil Suclupe Julio GabrielYpanaque Sandoval CinthyaYampufe Salazar Kari Asunciona

CICLO :2013 - I

Chiclayo, Noviembre del 2013

HOMEWORK 2Revise su bibliografa, investigue y responda en forma concisa a las siguientes preguntas:

1.- Determinar el espesor de las paredes de un reactor que opera a 3 atm y 200F, y es de acero

inoxidable 316 y tiene un dimetro de 6 pies.

Poperacin. = 3 atm *14.7= 44.1 psi

PDiseo = 1.2 x Poerac. = 1.2 x (44.1) = 52.92psi

D = dimetro del reactor = 6 pies = 72pulg

R = radio interno = 36 pulg.T= Temperatura de diseo = Top.+50F = 200 + 50 = 250F.

C xP SxE

PxRe

6.0 (Chemical Process Equipment, for Walas, pag.625, Tabla 18.3)

.lg2175.0lg161

lg/92.526.08.015400lg.36lg/.92.52

2

2

pu pu pulb x x

pu x pulbe

S (Esfuerzo Mximo permisible) se ubica en figura 18.4 b pag. 626. (Walas). S = 15400

e = 0.2175 pulg. pulg. Esta medida de amplio uso comerial.

Es el ms cercano a 3/16 y se escoge de los dimetros nominales:

3/32 = 0.09375, 1/16 = 0.0625, 1/8 = 0.125, 3/16 = 0.1875, = 0.250, = 0.5


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Rpta. El espesor de las paredes del reactor sera de pulgadas.

2. Calcular el espesor de la pared del tanque reactor que opera a una presin de 1.1 atm, a una

temperatura de 125C. El dimetro del reactor es 6 pies, y est construido de acero al carbono

SA15 grado 70.

e = C P SxE

xR P

D

D

6.0

Popera. = 1.1 atm *14.7= 16.17 psi

PDiseo = 1.2 x Poerac. = 1.2 x (16.17) = 19.404 psi

D = dimetro del TK = 6 pies

R = radio interno = 3 pies o 36 pulg.

S = esfuerzo mximo permisible S = 17500 lb/pulg12 Figura 18.4 b, pag. 626.

TD = Toperacin + 50C = 125 + 50 = 175C (307F) . TD = 307F

E = eficiencia de uniones = 0.8 por soldadura

C = tolerancia a corrosin = 1/16 pulg.

Reemplazando:

e = 0625.0lg/404.196.080.0lg/.17500lg36lg/.404.19

22

2

pulb x x pulb pu x pulb

e = 0.1124 pulg = 1/8 nominal

3. Calcular el espesor del cabezal toriesfrico de un reactor construido con acero al carbono SA265

A, que opera con una presin de diseo de 120 psia, temperatura de 450F y tiene un radio de 36

pulgadas.

R curva = r/10 = 36/10 = 3.6 pulg

L = r/0.06 = 3.6/10 = 60 pulg

S= 11 200

0625.01201.08.011200

60*120885.01.0**885.0

x x x

P SxE L P

e

e = 0.733 pulg 3/4 pulg.


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4. Calcule el dimetro del acoplamiento para alimentar 18000 lb/hr de leche cruda a un

intercambiador de calor. La leche tiene una gravedad especfica es 1.07 a 25C.

Densidad: 1.07 * 62.4 = 67.768 lb/pie3

Q =3/768.67

/.18000 pielb

hlbm

= 265.6121 pie3/hr x

g h

36001 = 0.0738 pie3/s

Di = 3.9 (Q)0.45 ( )0.13 (para flujo turbulento)

18.036.0 ..0.3 f Q Di (Para flujo laminar)

Por las caractersticas, se tratara de flujo turbulento. Calcularemos y comprobamos:

Di = 3.9 (0.0738 pie3/s)0.45 (67.768lb/pie3)0.13

Di = 2.088

D = 2 o para mayor seguridad 1 (dimetro nominal)

Comprobando si es flujo turbulento:

A= *r 2

A= *

A= 4.9087 pulg2*

A= 0.0341 pie2


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Nre=067.8

)12/5.2(*3600*164.2 = 1963331.451 (>2100) Flujo turbulento (El dimetro es

correcto)

5. Calcule el dimetro del acoplamiento para entrada a un tanque, de 1.05 pie3/s de un lquido de

1250 cp de viscosidad, que tiene una densidad de 67.5 lb/pie3. a 25C.

13.045.0 ..9.3 f Q Di Para flujo turbulento

Di = 3.9 (1.05)0.45*( 67.5) 0.13

Di=6.66 pulg.

Dimetro de ingreso de la alimentacin debe ser de 7 pulgadas


=3.92885 pie/s

Nre=3025

3600*92.3*5.6712/7 x = 184.14 (


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Dimetro de ingreso de la alimentacin debe ser de 8 pulgadas


=2.286 pie/s

Nre=2.629

3600*286.2*2.6212/8 x = 542.36 (


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Por lo tanto el dimetro es correcto

8. Para un agitador de 6 palas planas instalada centralmente en un tanque vertical de 9 pies de

dimetro, con una turbina para agitacin de 3 pies de dimetro, situada a 3 pies por encima del

fondo del tanque. Las palas tienen un ancho de 6 pulgadas. El tanque est lleno hasta una alturade 8 pies con una solucin caustica, a 120F, que tiene una viscosidad de 150 cp y una densidad

de 93.5 lb/pie3. La turbina gira a 90 rpm y el tanque est provisto de de 4 placas deflectoras.

Qu potencia se requiere para la agitacin del mezclador?

NOTA: Este problema en McCabe tiene un error, utiliza un grfico (fig.9.3) para placas deflectoras.

La figura 10.6 es mas precisas, trabaja con el nmero de paletas (impelentes).

SOLUCION

.. 2 D N Nre =

hr scpxhr pielbcp

pielb pierps

/.36001

/)/..(42.2*.150

/5.93*6*60/90 322 = 50072.7273

c g D N Np

P 53 ...

Np = Numero de potencia se ubica en la figura 10.5 con curva 7 y Nre de 5207.

Np = 4 (aproximado)

59534.5585917.32

3)60/90(*5.93*4 53 x P

HP P 33.17

10 Qu potencia se requerir para operar el mezclador anterior sin placas deflectoras?

Cuando no hay deflectores interviene el nmero de Fraude, N Fr para corregir el Np.

m Fr o xN Np Np

,.2

c Fr g

D N N

14.017.32

2*)60/90( 2 fR N

Leer en la fig. 10.5, (2) (pag. 291): turbina impeller, six straight blades, without baffles

(impelentes de turbina de 6 palas rectas sin deflectores): Np o = 1.4 aproximadamente,


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b Nrea

m 10log

Para tanques sin deflectores: a = 10, b = 40

096.040

69543log0.1 10m

Np = 1.4 x 0.14-0.096

c g D N Np

P 53 ...

17.323)60/90(5.9369083.1 53 x x x

P = 4030. 327566pie.lb/s

P = 7.33 HP

11. Suponga que el mezclador del ejemplo 1 se va a utilizar para mezclar un ltex de caucho que

tiene una viscosidad de 12000 cp y una densidad de 70 lb/pie3 . Qu potencia ser necesaria?

SOLUCION

36001

42.212000

70)60/90(2.. 22

x x

x x N D Nre

=52.1

En la figura 10.5 c, curva 5, Np = aprox. 6

141017.32

25.1706 53 x x x P pie.lb/s (2.56 CV)

12.- Si en un reactor de 1 200 gal. de capacidad se mezcla antes de la reaccin un fluido con

sp.gr=1,23, con otro de sp.gr=1.28 qu velocidad lineal recomendara usted al mezclar los

fluidos?

Tenemos las gravedades especficas de las sustancias a mezclar estas son Sp.gr=1.23 y

Sp.gr=1.28. Por lo que al calcular la diferencia de estos obtenemos = 1.28-1.23 = 0.05.

Entonces para calcular la Velocidad lineal recurrimos a la tabla 10.2 donde vemos que seubica en un rango (0.1-0.2pie/s) por lo tanto el promedio que tomaramos es 0.15 pies/s.


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13.- Si en un reactor de 900 gl. de capacidad, la reaccin ocurre con transferencia de calor, cul ser

el mximo caballaje que podra tener el motor del agitador?

La potencia introducida a un reactor por medio de un motor agitador se determina por su

velocidad de rotacin, la configuracin del reactor y las propiedades fsicas de la mezcla en elreactor. Por medio de un anlisis dimensional se pueden relacionar estos parmetros a la

potencia.

Cuando el calor de reaccin modifica de forma significativa la temperatura de la mezcla

reaccionante, debe tenerse en cuenta en el diseo y en el modelo cintico. Por lo general

para una mezcla de fluidos que opera a velocidades elevadas se necesita potencia suficiente

para alcanzar estas velocidades y as garantizar una transferencia de calor adecuada y as

evitar la formacin de puntos calientes en el reactor. Dicho esto usamos como referencia la

bibliografa de Walas, segn la tabla 10.3, escogemos la mayor velocidad que es: 1 ft/seg a la

cual corresponden las potencia mximas de 10 y 40 HP para fluidos a 5000 y 25000 cP

respectivamente.

14.- Cuando estudiamos el uso de hlices como agitador, la teora describe hlices de un paso

cuadrado A qu se refiere?

La relacin entre esta distancia recorrida por el fluido en una revolucin entre el dimetro de

la hlice (agitador) se denomina como paso de hlice. Una hlice con un paso de 1,0 se dice

que tiene paso cuadrado.


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15.- Qu son lquidos no newtonianos?

La Ley de la viscosidad de Newton, establece que en movimientos fluidos laminares existe

una relacin lineal entre las tensiones tangenciales y los gradientes de velocidad, siendo la

constante de proporcionalidad una propiedad fsica del fluido llamada viscosidad dinmica o

absoluta.

Aquellos fluidos que verifican dicha relacin, se denominan fluidos newtonianos, y muchos

fluidos comunes tanto lquidos como gaseosos se comportan siguiendo esa relacin.

Sin embargo, existen algunas sustancias industrialmente importantes que no se comportan

siguiendo la ley de Newton de la viscosidad, ya que su viscosidad a una temperatura y

presin dadas es funcin del gradiente de velocidad o velocidad de deformacin. A los

fluidos cuya relacin entre tensin- velocidad de deformacin no es proporcional, se los ha

denominado fluidos no-newtonianos. La Mecnica de los Fluidos se ocupa del estudio de los

fluidos newtonianos exclusivamente.

16.- Muestre con un ejemplo cmo calcular la potencia de un agitador cuando ste acta con

lquidos no newtonianos?

CONSUMO DE POTENCIA EN LQUIDOS NO NEWTONIANOS

En las correlaciones de potencia para lquidos no newtonianos, el nmero de potencia es

igual a:

Para encontrar el nmero de potencia es necesario determinar el nmero de Reynolds

relacionado con la gradiente media de velocidad utilizada para el clculo de la viscosidad

media aparente

n= Velocidad rotacional

EJEMPLO

Un tanque de 1,83 m de dimetro y con una altura de lquido de 2,44 m provisto de unaturbina de 6 palas rectas de 0,61 m de dimetro situado a 1,5 ft del fondo del tanque y que

gira a 80 rpm se utiliza para preparar una suspensin a base de un fluido pseudoplstico. El


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fluido tiene una viscosidad aparente de 3,2 Kg/m.s con una gradiente de velocidad de 15 s-1.

Que potencia se requiere? Para este fluido n = 0,8 y = 750 Kg/m3 y gc= 9.81 m/s2

Solucin:

n = 80 rpm = 1.33 RPS

Hallamos NRe:

Debido a que el NRe es bajo, concluimos que el flujo ser laminar y que el reactor no lleva

placas deflectoras

A partir de NRe calculado hallamos el Np utilizando el siguiente de grfico de correlacin de

potencia par una turbina de 6 palas para fluidos no newtonianos:

GRAFICO 1.2CORRELACION DE POTENCIA PARA UNA TURBINA DE 6 PALAS CON FLUIDOS NO

NEWTONIANOS

Np=2.8

A partir del Nmero de potencia calculamos la potencia requerida:


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17.- Defina un fluido seudoplstico e indique tres ejemplos?

Los fluidos pseudoplsticos no tienen una tensin de fluencia para que comiencen a

deformarse, pero la viscosidad es alta para bajas velocidades de deformacin, y decrece con

el incremento de velocidad de deformacin.

La relacin ms simple que describe el comportamiento de los fluidos pseudoplsticos es la

denominada ley potencial o de Ostwald.

Ejemplos:

_ Mostaza

_ Suspensiones acuosas de arcilla

_ Algunas clases de pinturas.

18.- En la mezcla de lquidos de flujo turbulento, la mezcla es rpida cmo se calcula el tiempo de

mezclado?

Para calcular el tiempo de mezclado tenemos dos nmeros adimensionales:

1) Reynolds Re

2) Nmero adimensional de mezcla N tm

La relacin adimensional es:

La grfica 1.3 representa el nmero adimensional del tiempo de mezcla frente el Reynolds

para agitadores mezcladores diferentes.

(Re) f t N m


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GRAFICA 1.3NMERO ADIMENSIONAL DE MEZCLA FRENTE EL REYNOLDS PARA AGITADORES

MEZCLADORES DIFERENTES

Este nmero adimensional tambin depende de la geometra del tanque agitado, por

ejemplo de la altura de la columna.

19.- Qu es un mezclador esttico y cuando se usa?

Este tipo de mezcladores es denominado estticos debido a que el mezclado se consigue sin

que haya ninguna parte mvil que se encargue de producir un movimiento en el fluido. En su

lugar, inducen una reorganizacin del campo de flujo, de forma que la superficie interfacial

aumenta cada vez que el fluido circula por cada uno de los elementos que lo constituyen.

Aunque hay de distintos tipos, todos ellos se basan en la repeticin de una serie de

elementos que inducen una reorganizacin del fluido, con el consiguiente aumento del rea

interfacial.

Los mezcladores estticos son ampliamente utilizados en la industria de petrleo y gas,

especialmente en aplicaciones como la mezcla de gases en lquidos a altas presiones para

satisfacer las necesidades especficas del proceso (dispersin multifsica).


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a) Elemento unitario en un mezclador esttico de tipo Ross b) y c) Mecanismo de mezclado

en un mezclador tipo Ross.


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d) Elementos unitarios en un mezclador esttico de tipo Kenic e) Mecanismo de mezclado en

un mezclador tipo Kenic.


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20.- Los resultados experimentales en laboratorio de agitacin de un determinado fluido servirn

para obtener los mismos resultados a nivel industrial? porqu?

Las tcnicas de diseo de experimentos a nivel de laboratorio se basan en estudiar

simultneamente los efectos de todos los factores de inters, cuales son los ms eficaces y

que proporcionen mejores resultados con un menor coste para luego ser llevados a nivel

industrial. Las caractersticas del material del equipo no interesan mucho en el laboratorio,

ya que solo se fija en la calidad del mezclado y no por ejemplo la deformacin del equipo por

este efecto, temperatura, velocidad, etc.

21.- A quines se les denomina fluidos dependientes del tiempo cuando se trata de sistemas de

agitacin?

Se les denomina as a aquellos fluidos cuya viscosidad depende del tiempo y se clasifican dos

tipos: los fluidos tixotrpicos, en los que su viscosidad disminuye al aumentar el tiempo de

aplicacin del esfuerzo cortante, recuperando su estado inicial despus de un reposo

prolongado, y los fluidos reopcticos, en los cuales su viscosidad aumenta con el tiempo de

aplicacin de la fuerza y vuelven a su estado anterior tras un tiempo de reposo.

FLUIDOS TIXOTRPICOS

Los fluidos tixotrpicos se caracterizan por un cambio de su estructura interna al aplicar un

esfuerzo. Esto produce la rotura de las largas cadenas que forman sus molculas.

Dichos fluidos, una vez aplicado un estado de cizallamiento (esfuerzo cortante), slo pueden

recuperar su viscosidad inicial tras un tiempo de reposo. La viscosidad va disminuyendo alaplicar una fuerza y acto seguido vuelve a aumentar al cesar dicha fuerza debido a la

reconstruccin de sus estructuras y al retraso que se produce para adaptarse al cambio.

Aparece un fenmeno de Histresis.

FLUIDOS REOPCTICOS

Los fluidos reopcticos, en cambio, se caracterizan por tener un comportamiento contrario a

los tixotrpicos, es decir, que su viscosidad aumenta con el tiempo y con la velocidad de

deformacin aplicada y presentan una histresis inversa a estos ltimos.


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Esto es debido a que si se aplica una fuerza se produce una formacin de enlaces

intermoleculares conllevando un aumento de la viscosidad, mientras que si cesa sta se

produce una destruccin de los enlaces, dando lugar a una disminucin de la viscosidad.

22.- Qu papel juega el molibdeno en el acero frente a la corrosin por hendiduras?

CORROSIN DEL MOLIBDENO

El molibdeno se utiliza pues en aleaciones de alta resistencia y que soporten temperaturas y

corrosiones sumamente altas.

MEDIOS CIDOS Y OTROS

El Molibdeno es particularmente resistente a medios no oxidativos y cidos minerales no

oxidantes. Es relativamente inerte a medios reductores o que contengan cido sulfhdrico.

El Molibdeno ofrece una excelente resistencia a la corrosin por vapores de Yodo, Bromuro,

Cloruro, hasta ciertos lmites de temperatura. Tambin es resistente a la oxidacin causada

por varios metales en su estado lquido, como el Bismuto, Litio, Potasio y Sodio, y el Vidrio.

Su resistencia a la corrosin incluso puede aumentar al formar aleaciones, como es el caso de

aleaciones con Tungsteno y Cromo.

ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables son aquellos que tienen un contenido de Cromo superior al 10,5%.

Este elemento forma una na pelcula de xido que protege al acero de la corrosin; como

el Cromo es parte de la aleacin, si una pieza de acero inoxidable se raya o se erosiona

mecnicamente, la capa de xido se forma nuevamente y se recupera la proteccin

anticorrosiva.

El Molibdeno multiplica el efecto inoxidable del Cromo en los aceros, especialmente contra

la corrosin de picadura o cavidades en ambientes hmedos con altas concentraciones de

cloro. Esto queda reejado en el parmetro PREN (Pitting Resistance Equivalent Number),

que indica el nivel de resistencia a la corrosin de una aleacin en funcin de su

composicin, principalmente Cromo, Molibdeno y Nitrgeno:


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PREN = 1 (%Cr) + 3,3 (%Mo) + 16 (%N)

23.- Describa un ejemplo tpico de un metal atacado por corrosin intergranular.

Se define como un deterioro por corrosin localizada y/o adyacente a los lmites de granos

por los que est compuesta una aleacin.

Es un tipo de corrosin que afecta a la unin de los granos de los constituyentes de los

metales, debilitando la resistencia del conjunto de tal manera que a veces se rompen las

piezas al menor esfuerzo, sin que exteriormente se observe ninguna alteracin de la

superficie.

El ataque se localiza y progresa entre los bordes de los granos (las impurezas los hacen

andicos con relacin a los mismos granos, que son catdicos) y se pierde la cohesin entre

ellos. El ataque est motivado por el funcionamiento de micropilas galvnicas entre el

material del mismo borde y el del interior del grano.

La cantidad de metal corrodo suele ser extremadamente pequea. En cambio, la perdida deresistencia mecnica es considerable a consecuencia de las mltiples grietas que daan el

metal.

Es el tipo de corrosin ms peligrosa. En algunos casos el metal se desintegra

completamente sin que su aspecto exterior se altere ni haya prdidas aparentes de peso.

La corrosin intergranular o ataque intergranular es uno de los problemas ms comunes en

las aleaciones. Se presenta en las aleaciones de Ni expuestas a la accin de SO2 caliente, en

los aceros 18-8, a temperaturas elevadas, por precipitacin del C en los bordes de los granos,

y en los aceros al carbono por la accin del H2.


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La susceptibilidad al ataque intergranular depende mucho de las aleaciones y del tratamiento

trmico a que han estado sometidas, siendo de temer en aleaciones donde se produce una

precipitacin de segundas fases en los bordes de grano. Este ataque se presenta en piezas

que han sido calentadas y soldadas durante su fabricacin, y del cual no se sospecha, a

menudo, hasta que aparece el fallo.

Las causas ms importantes de la corrosin intergranular son la presencia de impurezas en

los lmites de los granos y el enriquecimiento de uno de los elementos aleados.

24.- Explique con un ejemplo cuando se puede presentar una corrosin por fatiga.

Ocurre bajo esfuerzos cclicos en determinadas condiciones ambientales, dando como

resultado grietas que se propagan desde la superficie en direccin perpendicular al esfuerzo.

Adems del ambiente corrosivo al que este expuesto el material, la frecuencia de los

esfuerzos cclicos influye directamente en la corrosin por fatiga.

25.- En que material es mas probable la presencia de corrosin por estrs?

SCC (Stress Corrosion Cracking), es un fenmeno por el cual un material, expuesto a la accinde ciertos medios corrosivos, se agrieta a valores de tensin muy inferiores a los de diseo.

La susceptibilidad al SCC es una funcin de un gran nmero de variables. Algunas de las msimportantes son la resistencia, dureza y el nivel de esfuerzos de tensin aplicados. Debido aque al soldar pueden inducirse alta dureza y altos esfuerzos residuales, las uniones soldadasfrecuentemente son susceptibles al SCC. Para aceros de medio y bajo carbono, el relevado deesfuerzos en soldaduras a 600C previene el SCC. Los inhibidores al igual que la proteccin


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catdica adecuada reducen la susceptibilidad al SCC. Los elementos aleantes pueden afectarsignificativamente la resistencia de las aleaciones al SCC. En algunos casos puede resultarbenfico para algn ambiente en particular, pero malo en otro.

Aleaciones y ambientes que propician el SCC.

26.- Qu material (es) recomienda para resistir a la corrosin en el manejo de productos

alimenticios?

En el caso especfico de la industria de los alimentos, el material ms recomendado, es elacero inoxidable, especialmente para las superficies que entran en contacto con el alimento.La caracterstica de poder ser pulido con facilidad, lo seala como ideal para obtener unasuperficie lisa y de fcil limpieza.

En general los tipos AISI 304 y 316 son los ms recomendados. Cuando hay que hacersoldaduras se recomienda los tipos AISI 304L y 316L, para evitar la corrosin intergranular,especialmente para los procesos de limpieza "in situ" y en tanques o recipientes donde sealmacenan materias primas o productos a granel.

El acabado sanitario tipo nmero 4 (con abrasivos de grano 100 a 150 de aspereza), es el msutilizado para el equipo en superficies de contacto con los alimentos.

El titanio se recomienda cuando se necesita un material ms resistente a la corrosin que elacero inoxidable.

El acero al carbn no es recomendable para las superficies en contacto con los alimentos,debido a que fcilmente puede sufrir corrosin. En cambio pueden usarse en ejes, ya que esun material fuerte y duro.

El hierro negro, o fundido, no es recomendable debido a que tiene una superficie spera yfcil de sufrir corrosin, el hierro galvanizado debe evitarse a toda costa, ya que la superficiede zinc se gasta con gran facilidad y expone la superficie de hierro a la corrosin, por loscidos de los alimentos.

Hidrogeno Aceros de altaresistenciaCloruros Aceros inoxidablesHaluros, metanol Aleaciones de Ti

Hidrxidos Aleaciones de Ni

Humedad del aire, agua, cloruros,sulfatos, sulfuros

Aceros de bajaresistencia

Cloruros, cido sulfrico Aceros Austeniticos

Amonio anhdridoNitratos, hidrxidos, carbonatos Aceros al Carbono

Amonio, humedad del aire, dixido desulfuro Aleaciones de Cu

Hidrxido de sodio cido ntrico, fluoruros

Mezclas de Cloruro-cromato, airehmedo

Aleaciones de MgCloruros, aire hmedo Aleaciones de Al

AmbienteMaterial

Hidrogeno Aceros de altaresistenciaCloruros Aceros inoxidablesHaluros, metanol Aleaciones de Ti

Hidrxidos Aleaciones de Ni

Humedad del aire, agua, cloruros,sulfatos, sulfuros

Aceros de bajaresistencia

Cloruros, cido sulfrico Aceros Austeniticos

Amonio anhdridoNitratos, hidrxidos, carbonatos Aceros al Carbono

Amonio, humedad del aire, dixido desulfuro Aleaciones de Cu

Hidrxido de sodio cido ntrico, fluoruros

Mezclas de Cloruro-cromato, airehmedo

Aleaciones de MgCloruros, aire hmedo Aleaciones de Al

AmbienteMaterial


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El metal monel, es una mezcla de cobre y nquel, y se recomienda para mesas de empaque,pero no debe usarse en contacto directo con alimentos.Deber evitarse el uso de materiales que no puedan limpiarse y sanearse adecuadamente,por ejemplo, la madera, a menos que se sepa que su empleo no constituir una fuente decontaminacin.

27.- Qu material metlico es el ms recomendable para construir tanques, bombas y tuberas para

manipular alimentos con niveles relativamente bajos de sal y pH por debajo de 7?

Dentro de los posibles materiales metlicos posibles a considerar para la construccin de

tanques y tuberas para manipular alimentos bajos en sal y pH cido, debemos tener en

cuenta antes, algunos aspectos esenciales tales como:

_ El material no afecte el sabor y condicin del alimento.

_ El alimento no afecte la condicin del material.

Entre los principales se encuentran: aluminio, superficies estaadas y el acero inoxidable.

El aluminio es ligeramente soluble en este tipo de alimentos (por ejemplo la leche), pero no

afecta al sabor. Por otro lado las soluciones que se usan para la limpieza son muy corrosivas

para el aluminio.

Materiales como el cobre y el hierro que en contacto directo con el producto en mencin soncorrodas y afectan al sabor del producto, pueden cubrirse con una superficie estaada.

Es estao no reacciona de manera importante con el producto, ni causa sabores extraos;

pero las soluciones clorinadas lo afectan bastante.

El acero inoxidable es el ms frecuente para el uso de este tipo de producto, van desde la

seria 300, hasta la 302, 304, 316, etc. Los aceros de la serie 300 no son magnticos. El acero

inoxidable es el ms caro que los otros materiales mencionados pero tiene una duracinconsiderablemente mayor. No es un material indestructible como se piensa a menudo, debe

mantenerse debidamente limpio, es algo sensible a las soluciones clorinadas pero con un

buen mantenimiento el equipo suele durar mucho y brindar un buen servicio.

Fuente: Equipo Para Procesamiento de Productos Agricolas

Carl W. Hall, Freddy Salas Arango

28.- Recomiende el material mas adecuado para construir un tanque homogenizador para : a)

ktchups, b) mantequilla, c) margarina


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El material ms adecuado para este tipo de productos es: AISI 304 y 316, el uso de aceros

inoxidables es efectivo en muchos alimentos debido a que el medio en el que estan es

demasiado rico en cloruro o los procedimientos de limpieza implican el uso de solventes

altamente corrosivos, y se necesitara equipos de un grado ms fuerte de acero inoxidable

como es el caso del titano.

29.- De qu material metlico deber construirse una tubera que debe transportar agua que

contiene 100 ppm de cloruros?

El efecto de la concentracin de cloruro en la velocidad de corrosin hasta un 2% en peso, se

produce un incremento de la velocidad de corrosin debido a un aumento de la

conductividad. Para concentraciones mayores del 2% en peso, la velocidad de corrosin

disminuye por un descenso en la solubilidad del oxgeno. Otras sales que no cambian el pH

producen un efecto parecido: KCl, LiCl,Na2SO4, KI, NaBr.

En teora el acero inoxidable tipo 304 puede resistir la corrosin en aguas con un contenido

de cloruros de aproximadamente 100 ppm, mientras el acero inoxidable tipo 316 acero

inoxidable exhibir esta resistencia a cloruros de hasta 1000 ppm.

Los resultados hasta ahora obtenidos han demostrado que los aceros inoxidables, tipo AISI-

SAE 304 y 316, no presentan problemas de corrosin con alta contaminacin por cloruros.

Esta afirmacin se basa en los resultados de potencial de media celda obtenidos, los cuales

fluctuaron entre -0.23 y -0.16 V vs CSC y los valores de resistencia a la polarizacin, Rp, los

cuales f ueron mayores a 5000 k -cm2.

El anlisis electroqumico indica que se puede recomendar el uso de acero inoxidable AISI-

SAE 316 como material de refuerzo, para obtener una extensin de vida til de estructuras


23/24

|

de concreto armado en ambientes de alto ri esgo (agresivos) 4% Cl -..

FUENTE:

Estudio de la corrosin en barras de acero inoxidable en concreto contaminado por cloruros

cuando se le aplican esfuerzos residuales. Andrs Antonio Torres Acosta

30.- De que material metlico deber construirse una tubera que debe transportar agua que

contiene 40 ppm de cloruros?

El acero inoxidable tipo 304 puede resistir la corrosin en aguas con un contenido de cloruro

de aproximadamente 100 ppm, entonces el material metlico debera ser el acero inoxidable

304 ya que se encuentra en un rango menor a 100ppm.

31.- Seleccione el material de construccin ms adecuado que sirva para construir un recipiente que

almacene cada uno de los siguientes productos qumicos:

Nota: Para la pregunta 31, cuando no se da la concentracin de la sustancia, asuma

que es una sustancia pura, y cuando no se da temperatura de operacin, asuma que

es a temperatura ambiente.

a. Acido actico puro

Hierro con alto contenido de Si

b. Acido actico a 100 psi, 200F


c. Acetona

Hierro con 14% de silicio

d. Solucin H2SO4 al 50% y a 70F

Circonio

e. Soda custica

Monel 400

f. Etilenglicol

Caucho butlico

g. Glicerina

Aluminio


24/24

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h. Acido clorhdrico a 100F

Circonio

i. Kerosene

Aluminio j. Cloruro de sodio


k. Tolueno

Aluminio

l. Agua de mar.

Monel 400

BIBLIOGRAFA

PAULINE M. DORAN. Principios de Ingeniera de los Bioprocesos.MC CABE, WARREN. Operaciones Unitarias en Ingeniera Qumica

PERRY. Manual del Ingeniero Quimico

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