informe de sedimentacion

7/28/2019 INFORME de Sedimentacion

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INGENIERA DE ALIMENTOS II

DETERMINACIN EXPERIMENTAL DE LA VELOCIDAD DE SEDIMENTACIN

La sedimentacin es un fenmeno natural que sustenta una de las

operaciones bsicas de ms solera en ingeniera de procesos, cuyas

aplicaciones ms eficientes y econmicas, y cuyos ms estimulantesrequerimientos, tienen lugar con frecuencia como en el mbito del tratamiento

de efluentes residuales as como en otros campos.

La sedimentacin es una operacin basada en unos principiosaparentemente sencillos y supuestamente bien conocidos. Quiz ms que otras

operaciones de separacin hidrulica, la sedimentacin ha tenido un

tratamiento metodolgico comparativamente muy modesto, lo que ha

contribuido a alimentar la conviccin de que se trata de una operacin muy

emprica, cuyo diseo descansa ms en principios heursticos y en generosos

sobredimensionados que en formulaciones rigurosas y fiables.

La sedimentacin sigue siendo, adems, un procedimiento muy eficaz de

separacin, que requiere tecnologa asequible y exige escaso mantenimiento,

aunque s sea dependiente de suficiente disponibilidad de espacio en plantacuando se trata de procesar los elevados caudales que suelen circular en las

regiones del proceso donde esta operacin encuentra su ms frecuente

utilidad.

Debido a la importancia de esta operacin unitaria como es lasedimentacin, en el presente informe se plantean los siguientes objetivos:

Determinar experimentalmente la velocidad de sedimentacin.

Analizar el tiempo de coccin y calidad de fideos.

Observar la clarificacin del jugo de caa de azcar.

Observar las fases de precipitados de partculas de harina gruesa de

trigo.


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Daz (1980) La sedimentacin de slidos en lquidos est gobernada por la leyde Stokes, que indica que las partculas sedimentan ms fcilmente cuando

mayor es su dimetro, su peso especfico comparado con el del lquido, y

cuando menor es la viscosidad del lquido. Las principales razones de lamodificacin de la velocidad de sedimentacin de las partculas en una

suspensin concentrada son las siguientes:

Las partculas grandes sedimentan con relacin a una suspensin departculas ms pequeas, por lo que la densidad efectiva y la viscosidad

del fluido aumentan.

La velocidad ascendente del fluido desplazado durante la sedimentacines notable en una suspensin concentrada y la velocidad aparente de

sedimentacin es menos que la velocidad real relativa al fluido.

Los gradientes de velocidad en el fluido cercano a las partculasaumentan como resultado del cambio en el rea y en la forma de los

espacios de flujo.

Las partculas ms pequeas tienden a ser arrastradas hacia abajo porel movimiento de las partculas grandes, experimentando por tanto una

aceleracin.

2. DETERMINACIN EXPERIMENTAL DE LA VELOCIDAD DE SEDIMENTACINV =F (C)Garca (2005) menciona que para esta determinacin se utilizan los datos

obtenidos en una sedimentacin discontinua, realizada con suspensiones dediferente concentracin inicial, Co.

La forma de operar con cada una de las probetas es la siguiente:

a. Se mide la mide la altura inicial de la suspensin, ho, usando la reglaacoplada a cada probeta.

b. Se toma la probeta de concentracin y se agita intensamente para que laconcentracin sea lo ms uniforme posible a lo largo de toda la probeta.

c. Se deja la probeta en reposo y se va determinando la altura que ocupa lasuspensin en funcin del tiempo, tomando para ello medidas de la alturade la suspensin (h) cada minuto.

Una vez determinadas las parejas de valores de la altura en funcin del

tiempo, se puede utilizar el mtodo de Coe y Clevenger para determinar la

velocidad de sedimentacin.

Ensayos a realizarSe realizan ensayos con suspensiones a concentraciones diferentes. Para cada

una de estas concentraciones iniciales se obtienen las parejas de valores (h,t)

y la correspondiente curva de sedimentacin.


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Una vez realizada la representacin grfica de la variacin de la altura frente

al tiempo, se calcula la velocidad de sedimentacin en funcin de la

concentracin utilizando el mtodo de Coe y Clevenger, el cual consiste en

estimar, a partir de los datos experimentales obtenidos a las distintasconcentraciones iniciales, los valores de las pendientes en el origen, -(dh/dt),

que coinciden con las velocidades de sedimentacin (v).

As se obtiene la tabla de v (cm/min) en funcin de C (g/L).


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3. CALIDAD DE FIDEOS:La evaluacin de las propiedades de coccin en productos de pastificio es

importante, sobre todo cuando se trata de materiales novedosos, distintos a laspastas simples; ya que como sealan Tudorica et al. (2007), son parmetros

fundamentales e ndices comnmente empleados por los consumidores y por los

industriales como predictores generales de calidad de distintas pastas alimenticias.

Segn a calidad del trigo duro que se utiliza para elaborar la Pasta se

determina por su nivel de protenas. Un nivel de protenas elevado garantiza que

la Pasta quede aldente para un tiempo de coccin determinado. Tambin esimportante tener en cuenta que los tiempos de coccin de la Pasta pueden variar

segn el nivel de calcio del agua o de la altitud sobre el nivel del mar. Para

fideos del tipo corbata y caracol, generalmente este tiempo es variable segn la

calidad del fideo, dentro de un rango de 12 a 14 minutos.


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1.1. LUGAR DE EJECUCIN:La prctica se llev a cabo en el laboratorio de Ingeniera de Alimentos de lafacultad de Ingeniera en Industrias Alimentarias.

1.2. MATERIA PRIMA: Jugo de caa de azcar Fideos de marca Alianza, en el tipo corbata. Harina gruesa de trigo

1.3. MATERIALES:

1.4. REACTIVOS:Colorante amarillo

probeta de 250 ml

papel milimetrado

recipientes para coccion

cinta scotch

varilla de vidrio

cronometro


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Agua mineral

Sulfato de bario

Oxido de calcio o lechada de cal

1.5. METODOLOGAA. Velocidad de sedimentacin del sulfato de bario:

Se preparo una solucin de sulfato de bario a diferentesconcentraciones, las cuales fueron vertidos a una probeta conpapel milimetrado.

Con ayuda de una linterna, se observo la cada de las partculas desulfato hacia el fondo de la probeta, y se midi cada 10 segundosesta cada.

Luego se grafico en un papel milimetrado estos datos, y sedetermino la velocidad de sedimentacin con el mtodo de Coe yClevenger.

B. Sedimentacin de harina gruesa de trigo. Se preparo una solucin al % de harina gruesa de trigo. Esta solucin fue coloreada para su mejor observacin. Se tomo el tiempo de formacin de sedimentos de partculas de

diferentes tamaos. Se comparo los datos obtenidos.

C.

Clarificacin del jugo de caa de azcar: Se calent el jugo de caa, se le adiciono la lechada de cal en una

concentracin del %. Se enfri el jugo y se verti el mismo en una probeta con papel

milimetrado. Se tomo el tiempo inicial y final, en la cual se formo el precipitado

de la lechada de cal ms los cuerpos extraos del jugo de caa.D. Control de calidad de fideos.

Se tomo una muestra de 100 gramos de fideos, los cuales fueroncocinados en un litro de agua.

Se tomo el tiempo inicial para determinar el tiempo de coccin. Se control la coccin evaluando la dureza del fideo al dente.


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El lquido de coccin, previamente sacudido, fue vertido en unaprobeta, y dejado en reposo por 24 horas.

Luego se midi el tiempo de precipitado.


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Costa, J. (1991) Curso de qumica tcnica: introduccin a los procesos, lasoperaciones. Editorial Reverte. Barcelona Espaa.

Leonard, N. (1998) Tratamiento de Vertidos Industriales y Peligrosos.Ediciones Daz de Santos. Madrid Espaa.

Daz, M. (1980) Sedimentacin fluvial: Sedimentacin lacustre. Institutogeolgico y minero de Espaa. Espaa.

Garca V. (2005). Modelizacin matemtica de la sedimentacin en lacosta. Publicaciones de la Universidad Jaume. Espaa.

TUDORICA C.M., KURI V., BRENNAN C.S. (2002). Nutricionalphysicochemical characteristics of dietary fiber enriched pasta. J. Agric.

Food Chem. 50: 347-356 pp. Prez, V. (2012) Elaboraciones bsicas y platos elementales con

hortalizas. Ediciones Nobel. Espaa.


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1. Explicar el mtodo de Coe y Clevenger.El mtodo de Coe y Clevenger consiste en medir la cada de partculas cada

cierta fraccin de tiempo, con los cuales se construye una grfica de distancias vs

tiempos. En esta curva se traza una recta tangente al primer punto que se encuentra

en el eje de distancias. La velocidad de sedimentacin ser la pendiente de esta recta

trazada en ese punto.

2. Mencionar dos mtodos que permiten determinar la velocidad desedimentacin.

2.1. Clculo de la velocidad de sedimentacin de partculas en funcin delNumero De Reynolds

En el cuadro muestran las frmulas aplicables para calcular la velocidad de

sedimentacin de partculas presentes en el agua. Van a ser funcin del nmero de

Reynolds, que a su vez depender del tamao de la partcula. La velocidad desedimentacin tambin se puede calcular de forma grfica con el grfico de la parte

inferior.


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Dnde:

Vs: velocidad de sedimentacin (m/s) d: dimetro de la partcula (m) g: aceleracin de la gravedad (9,81 m/s2) a : densidad de la partcula (kg/m3) : densidad del agua (kg/m3)

Donde:

Ss : densidad especfica (a/) R: nmero de Reynolds


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