Reglas del dedo.

Aunque los ingenieros experimentados saben dónde encontrar información y cómo hacer cálculos exactos, sino que también mantener un cuerpo mínimo de información presente en la lista, compuesta en gran parte de los accesos directos y las reglas de oro. La presente compilación puede encajar en un cuerpo mínimo de información, como un impulso a la memoria o la extensión en algunos casos en áreas con menos frecuencia encontrados. Se deriva del material de este libro y es, en cierto sentido, un resumen del libro.

Una regla de Ingeniería de oro es una declaración total respecto a los tamaños adecuados o el rendimiento de los equipos que evita toda necesidad de cálculos amplios. Debido a que cualquier breves declaraciones están sujetas a diversos grados de calificación, son las condiciones más seguras aplicada por ingenieros, que son sustancialmente familiarizado con los temas.Sin embargo, tales reglas deben ser de valor para la aproximación del diseño y la estimación de costos, y debería proporcionar incluso la inexperiencia del ingeniero con la perspectiva y una fundación por el que la razonabilidad de los resultados detallados auxiliado en la computadora puedan ser apreciados rápidamente, particularmente en un corto plazo como en la conferencia.

Las actividades diarias también se rigen en gran medida por las reglas del dedo. Nos sirven cuando queremos tomar un curso de acción pero no están en posición de encontrar el mejor curso de acción. De interés a lo largo de esta línea es una lista divertida y regularmente usada por algunos de esos 900 resúmenes de la experiencia diaria que ha sido compilado por Parker(Reglas del dedo, Houghton Mifflin, Boston, 1983)

Mucho más puede ser escrito en un buen resumen adecuado acerca de algunos temas que sobre otros, lo que explica en parte la spottiness de la cobertura actual, pero el spottiness también se debe a la ignorancia y descuidos por parte del autor. En consecuencia, todos los ingenieros sin duda complementaran o modificaran este material en su propia manera.

Compresores y bombas de vacio

1. Los ventiladores son utilizados para aumentar la presión alrededor del 3% (12in. agua), los sopladores aumentan menos de 40 psig, y los compresores de alta presión mas altas, aunque el rango del ventilador comúnmente está incluido en rango del compresor.

2. Las bombas de vacío: tipo de pistón reciprocante disminuyen la presión a 1 Torr; pistón rotatorio a 0.001 Torr, rotatorio de dos lobulos a 0.0001Torr; eyectores de chorro de vapor,de una etapa a 100Torr, de tres etapas a 1 Torr, cinco etapas hasta 0.05 Torr.

3. Un eyector de tres etapas necesita l00 libras de vapor / libras de aire para mantener una presión de 1 Torr.

4. La salida de aire evacuado en el equipo depende de la presión absoluta, Torr, y el volumen del equipo, pies cúbicos V, de acuerdo con w=kV2/3 lb/hr, con k=0.2 cuando P es mas de 90 Torr, 0.08 entre 3 y 20 Torr, y 0.025 amenos de 1 Torr.

5. Caballos de fuerza adiabáticos teoricos (THP)=[(SCFM) T1/8130 a] [(P2/P1) -1], donde T1 es la temperatura de entrada °F+460 y a=(k-1)/k, k=Cp/Cv.

6. Temperatura de salida T2=T1(P2/P1)a

7. Para comprimir el aire de 100°F, k=1.4, relación de compresión=3, energía teóricamente requerida=63 HP/ millón p3/dian, temperatura de salida de 306°F.

8. La temperatura de salida no debe exceder 350-400°F; para los gases diatomicos (Cp/Cv.=1.4) esto corresponde a la relación de compresión de alrededor de 4.

9. La relación de compresión debe ser la misma en cada etapa de una unidad de múltiples etapas, relación = (Pn/P1)1/n, con n etapas.

10.Las eficiencias de los compresores reciprocantes: 65 % con una relación de compresion de 1.5, 75% a 2.0, y 80-85% a 3-6.

11.Las eficiencias de los grandes compresores centrifugos, 6000-100,000 ACFM (Actual air compressor capacity) en la succion, son de 76-78%.

12.Los compresores rotatorios tienen eficiencias del 70%, excepto las linerares de tipo liquido que tiene un 50%.

Transportadores para partículas solidas.

1.Transportadores sin fin son adecuados para el transporte de sólidos pegajosos y abrasivos en inclinaciones de 20 ° o menos. Se limitan a una distancia de 150 pies o menos a causa de la fuerza del esfuerzo de torsión del eje. Un transportador de 12 pulgadas de diámetro puede controlar 1000-3000 pie3/hr, a velocidades entre 40 y 60 rpm.

2. Los transportadores de bandas son para altas capacidades y de largas distancias (una milla o más, pero únicamente algunos cientos de pies en una planta), por inclinaciones de 30 ° máximo. Un transportador de banda ancha de 24 pulgadas puede transportar 3000 pie3 / hora a una velocidad de 100ft/min, pero velocidades de hasta 600ft/min son adecuadas para algunas materias. El consumo de energía es relativamente bajo.

3. Los elevadores de cangilones son adecuados para el transporte vertical de materiales pegajosos y abrasivos. Con canjilones de 20 X 20 pulgadas de capacidad pueden a alcanzar los l000 pies cúbicos / hora a una velocidad de 100 ft

/ min, pero se utilizan a velocidades de 300 ft / min. Los Transportadores tipo

arrastre (Redler) son adecuados para distancias cortas en cualquier dirección y se encierran completamente. las unidades varian en tamaño de 3 plg2 a 19 plg2 y puede recorrer de 30 ft / min (cenizas volantes) hasta 250 ft / min (granos). Los requisitos de energía son altos.

4. Los Transportadores neumáticos son para altas capacidades, de cortas distancias (400 ft) transporta de forma simultánea desde varias fuentes a varios destinos. Ya sea de vacio o a baja presion (6-12 psig) se emplean con un rango de velocidades de aire de 35 a 120ft/sec dependiendo del material y la presión, los requisitos del aire son de 1 a 7 pies cúbicos / pies cúbicos de sólidos transferidos.

Torres de enfriamiento

1. El agua en contacto con el aire en condiciones adiabáticas eventualmente se enfría hasta la temperatura de bulbo húmedo.

2. En las unidades comerciales, el 90% de saturación del aire es viable

3. El Tamaño relativo de la torre de enfriamiento es sensible a la diferencia entre la salida y las temperaturas de bulbo húmedo:.

4. El llenado de la torre es a través de una estructura ampliamente abierta tanto cómo para minimizar la caída de presión, la cual en términos prácticos es de máximo 2 pulg. de agua

5. La velocidad de circulación de agua es de 1-4 gpm/sqft y las velocidades del aire son 1300-1800 lb/(hr)(sqft) o 300-400 ft/min.

6. Las torres de aspiración de la chimenea asistida son de formas hiperbólicas por que tienen mayor fuerza para un espesor dado; una torre de 250 ft de altura tiene paredes de concreto de 5 a 6 pulg. de espesor. La sección alargada en forma de cruz ubicada en la parte alta ayuda a la salida de aire húmedo dispersándolo en la atmósfera.

7. Las torres de aspiración a contracorriente inducida son las más comunes en procesos industriales. Son capaces de enfriar agua a 2 ºF del bulbo húmedo.

8. Las perdidas por evaporación son 1% de la circulación por cada 10 ºF de la velocidad de enfriamiento. Las pérdidas de flujo de las torres son 0.1 a 0.3 %. La baja del flujo de 2.5 a 3 % de la circulación es necesaria para prevenir una acumulación excesiva de sales.

CRISTALIZACIÓN DE UNA SOLUCIÓN

1. La obtención completa de los sólidos disueltos se obtiene por evaporación, pero solamente a la composición eutéctica al enfriarse. La recuperación por la cristalización al fundir también está determinada por la composición eutéctica.

2. Los rangos de crecimiento y tamaños finales de los cristales se controlan limitando la sobresaturación en cualquier momento.

3. El cociente S = C/Csat de la concentración que predomina en estado de saturación se mantiene cerca del rango de 1.02-1.05.

4. En la cristalización por enfriamiento, la temperatura de la solución se mantiene en al menos 1-2ºF por debajo de la temperatura de la saturación a la concentración predominante.

5. Los rangos de crecimiento de los cristales bajo condiciones óptimas van de los 0.1-0.8 mm/hr. Los rangos de crecimiento son aproximadamente los mismos en todas direcciones.

6. Los rangos de crecimiento se ven muy influenciados por la presencia de impurezas de ciertos aditivos específicos que varían de caso a caso.

DESINTEGRACIÓN

1. Los porcentajes de material mayor que 50% de su tamaño máximo son cerca del 50% rodillos, el 15% son molinos de volteretas, y 5% de molinos de bola de circuito cerrado.

2. El circuito cerrado de molienda emplea la clasificación de tamaño y regresa todo producto sobredimensionado para la molienda. Las reglas de transportación neumática se aplican para diseñar clasificadores de aire. El circuito cerrado es el más común con los molinos de bola y de rodillo.

3. Las trituradoras de mandíbula toman trozos de varios pies de diámetro menos de 4 pulgadas. Los rangos de golpe son de 100-300/min. El promedio de la alimentación está sujeta a 8-10 golpes antes de que la partícula sea lo suficientemente pequeña como para escapar. Las trituradoras giratorias se adaptan a los productos húmedos y hacen un producto más redondeado.

4. Las trituradoras de rodillo se hacen ya sea lisas o con dientes. Un rollo dentado de 24 pulgadas dentada puede aceptar grumos de 14 pulgadas de diámetro. Los rodillos dentados tienen buen efecto de reducción de tasas de hasta alrededor de 4. Funcionan a velocidades de 50-900 rpm. La capacidad es de alrededor del 25% de la superficie máxima que corresponde a una cinta continua de material que pasa por los rollos.

5. Los molinos de martillo golpean el material hasta que es suficientemente pequeño para pasar a través de la pantalla en la parte inferior de la carcasa. Los

Coeficientes de reducción de 40 son factibles. Grandes unidades operan a 900 rpm, las más pequeñas a más de 16 000 rpm. Para materiales fibrosos la pantalla dispone de bordes cortantes.

6. Los molinos de barra son capaces de procesar productos de hasta 50 mm de longitud reduciéndolos con malla 300, pero normalmente es la gama de productos de malla 8-65. Las barras son 25-150 mm de diámetro. La relación entre longitud de la barra y el diámetro del molino es cerca de 1.5. Aproximadamente el 45% del volumen de los molinos está ocupado por las barras. La rotación es de 50-65% en caso crítico.

7. Los molinos de bola se adaptan mejor que los molinos de barra a la molienda fina. La carga de pesos de las bolas es igual a 1.5, 2 y 3 pulgadas para la molienda más fina. El volumen ocupado por las bolas es el 50% del volumen del molino. La velocidad de rotación es 70-80% en caso crítico. Los molinos de bola tienen una longitud al cociente del diámetro en la gama 1-1.5. Los molinos de tubo tienen una relación longitud/diámetro de 4-5 y son capaces de molienda muy fina. Los molinos de guijarro tienen elementos de molienda de cerámica, usados cuando la contaminación con el metal debe ser evitada.

8. Los molinos de rodillo emplean superficies cilíndricas o afiladas que ruedan a lo largo de las superficies más planas y aplastan las partículas. Con este tipo de molinos se fabrican productos de malla 20-200.

DESTILACIÓN Y ABSORCIÓN DE GASES

1. Usualmente la destilación es el método más económico de separación de líquidos, superior a la extracción, adsorción, cristalización u otros.

2. Para mezclas ideales, la volatilidad relativa es la relación de la presión de vapor

.

3. La presión de operación de la torre es determinado más a menudo por la temperatura del medio de condensación disponible, 100-120 F en el caso de agua⁰ fría o por la temperatura máxima de recalentamiento perimisible, 150 psig vapor 366 F.⁰

4. La secuencia de columnas para la separación de los multicomponentes de las mezclas: (a) ejecutar primero la separación más fácil, es decir, aquella que demanda menos tratamientos y reflujo, y dejar el más difícil para el ultimo; (b) cuando ni la volatilidad relativa ni la concentración de la alimentación varia ampliamente, retirar los componentes uno por uno en el momento en que los productos se estén fabricando; (c) cuando los componentes ordenados adyacentes a la alimentación varian ampliamente en la volatilidad relativa, organizar la separación en orden de volatilidad decreciente; (d) cuando la concentración en la alimentación varia ampliamente pero la volatilidad relativa no, eliminar los componentes en orden de la concentración decreciente en la alimentación.

5. Económicamente, el rango óptimo de reflujo es aproximadamente 1.2 veces el rango de reflujo mínimo Nm.

6. El número económicamente óptimo de charolas es aproximadamente dos veces el valor mínimo Nm.

7. El número mínimo de charolas se calcula con la ecuación de Fenske-Underwood.

8. El reflujo mínimo para mezclas binarias o pseudobinarias es determinado por la siguiente ecuación cuando la separación es esencialmente completa (xD≈1) y D/F es la relación de los productos y la velocidad de alimentación:

Cuando la alimentación esta en punto de burbuja.

Cuando la alimentación está en punto de rocío..

9. Un factor de seguridad de 10% del número de bandejas calculado nos dice que es admisible..

10. Las bombas de reflujo están hechas al menos 25% más grandes.11. Por razones de accesibilidad, el espacio de las bandejas son hechas de 20-24 in.12. El valor más alto de eficiencia de las bandejas esta en el valor del factor de vapor

en el rango 1.0-1.2 (ft/seg) . Este rango de Fs establece el

diámetro de la torre. Aproximadamente la velocidad lineal es 2ft/seg en presiones moderadas y 6 ft/ seg en vacío.

13. El valor óptimo del factor de absorción Kremser-Brown A=K(V/L) está en el rango 1.25-2.0.

14. La caída de presión por bandeja esta en el orden de 3 in de agua o 0.1 psi.15. La eficiencia de las bandejas para la destilación de hidrocarburos ligeros y

soluciones acuosas son del 60-90%; para absorción de gas y disolventes, 10-20%.16. Los platos de tamizado tienen perforaciones de 0.25-0.50 in de diámetro, lo que

representa un 10% del total de área de la sección de corte.17. Las válvulas de las charolas tienen una perforación de 1.5 in. de diámetro cada

una tiene un aumento del casquete, 12-14 cascos/sqft de la sección transversal. las válvulas de los platos son usualmente más baratas que los tamices.

18. Los platos tipo burbujas en la parte superior de las charolas se usan solamente cuando el nivel del liquido debe ser mantenido en un rango bajo. Pueden ser diseñados para bajar presión ya sea en los coladores o en las válvulas de las charolas.

19. El paso del vertedero es más o menos de 2 in. un vertedero mide aproximadamente 75% del diámetro de la charola, y el promedio máximo de líquido es máximo 8gpm/in. Conductos multipaso son planeados para niveles altos de volumen.

20. Los embalajes de carácter aleatorio y estructurado son ajustados especialmente para torres por debajo de 3ft dia y donde es deseable una presión baja de

condensación. Con una apropiada distribución inicial y redistribuciones periódicas, las eficiencias volumétricas puede ser mayores que aquellas de las torres de charolas. Los embalajes internos son usados como sustitutos para lograr una mayor entrada o separación dentro del armazón de la torre existente.

21. Para las sustancias gaseosas de 500 cfm, debe de usarse 1 in en embalaje, para los niveles de gas de 200cfm o más, deben de usarse 2 in.

22. La relación del diámetro de la torre y embalaje será de por lo menos 15.23. Debido a la deformación, el empaquetado plástico se limita a un 10-15 ft de

profundidad sin soporte, metal a 20-25 ft.24. Los redistribuidores de líquido son necesarios cada torre de 5-10 diámetros con

una capa redonda de al menos cada 20 ft. el número de la fuerza del líquido debe ser 3-5/sqft en torres grandes y mucho mas en torres pequeñas.

25. La altura equivalente para un plato teórico para vapor- líquido en contacto es 1.3-1.8 ft por 1 in del paño del anillo, 2.5-3.0 ft para 2 in de paño del anillo.

26. El paquete de torres debe operar cerca del 70% de la proporción inundada dada por la correlación de Sherwood, Lobo, et al.

27. El tambor del flujo usualmente es horizontal, con líquido atrapado de 5 min medio lleno. un despegue de la marmita para un segunda fase liquida, como agua dentro de un sistema de hidrocarburos, es evaluado para una velocidad lineal de esa face de 0.5ft/seg, diámetro mínimo de 16 in.

28. Para torres alrededor de 3ft dia adicionar 4tf para la cima de desembrague de vapor y 6 ft para el fondo del nivel del líquido y retorno del recalentamiento.

29. El límite de la elevación de la torre es aproximadamente 175ft máximo, por la carga del viento y consideraciones de construcción. un criterio adicional es que L/D debe ser menor a 30.

SECADO DE SÓLIDOS

1. Los tiempos de secado varían desde unos pocos segundos en deshidratadores de aspersión a 1 hora o menos en secadores rotatorios y hasta varias horas o incluso varios días en el túnel de secado o secadores de correa.

2. Los secadores continuos de charolas y de correa para material granular de tamaño natural o granulado de 3-15 milímetros (mm) tienen tiempos de secado en el rango de 10-200 minutos (min).

3. Los secadores rotatorios cilíndricos funcionan con velocidades superficiales de aire de 5-10 ft/seg, algunas veces hasta 35 ft/seg cuando el material es grueso. Los tiempos de residencia son 5-90 min. La demora del sólido es 7-8%. Un 85% libre de la sección transversal se toma para propósitos de diseño. En flujo a contracorriente, el gas de salida es 10-20ºC por encima de los sólidos; en flujo paralelo, la temperatura del sólido de salida es de 100ºC. Las velocidades de rotación que se utilizan son de alrededor de 4 rpm, pero el producto de rpm y diámetro en pies está típicamente entre 15 y 25.

4. Los secadores de tambor para pastas y mezclas operan con tiempos de contacto de 3-12 seg., producen hojuelas de 1-3 mm de espesor, con índices de evaporación de 15-30 kg/m2hr. Los diámetros son de 1.5-5 pies (ft), la velocidad de rotación es de 2-10 rpm. La mayor capacidad de evaporación es del orden de 3000 lb/hr en unidades comerciales.

5. Los secadores de transmisión neumática toman normalmente un diámetro de partícula de 1-3 milímetros pero hasta 10 milímetros cuando la humedad es principalmente en la superficie. Las velocidades de aire son de 10-30 m/seg. Los tiempos de residencia de un solo paso son de 05-3.0 seg, pero con el promedio normal de reciclaje de tiempo de residencia se lleva hasta 60 seg. Unidades en uso van desde 0.2 m de diámetro por 1 m de alto y 0.3 m de diámetro por 38 m de largo. El requisito del aire es varios SCFM / lb de producto seco/hr.

6. Los secadores de capa fluidizada funcionan mejor con partículas de unas pocas décimas de mm de diámetro, pero han sido procesadas hasta de 4 mm de diámetro. Las velocidades del gas del doble de la velocidad mínima de fluidización son una prescripción segura. En operación continua, los tiempos de secado de 1-2 minutos (min) son suficientes, pero en el secado de algunos lotes de productos farmacéuticos se emplean tiempos de secado de 2-3 horas (hr).

7. Deshidratadores de aspersión: se elimina la humedad superficial en aproximadamente 5 segundos, y la mayoría de secado se completa en menos de 60 seg. El flujo de aire paralelo y existente es el más común. Las boquillas de atomización tienen aberturas de 0.012-0.15 pulg. Y funcionan a presiones de 300-400 psi. Las ruedas del atomizador de aspersión giran a una velocidad de 20000 rpm con velocidades periféricas de 250-600 pies/seg. Con las boquillas, la relación longitud / diámetro del el secador es de 4-5; con las ruedas del atomizador, la proporción es de 0.5-1.0. Para el diseño final, los expertos dicen, la prueba piloto debe hacerse en una unidad de 2 m de diámetro.

EXTRACCIÓN LÍQUIIDO-LÍQUIDO

1. La fase dispersada debe ser la que tiene el mayor volumen, excepto en equipos sujetos para mezclas, donde esta debe de ser la del volumen mas pequeño. Esta sería la fase de menor construcción del material. Desde el retraso de la fase continua, normalmente esta fase es más grande que la que debería estar hecha del material menos caro o del menos peligroso.

2. No se sabe si hay aplicaciones comerciales del reflujo para procesos de extracción, aunque la teoría es favorable (Treybal).

3. La disposición de un mezclador esta limitado por más de 5 etapas. La mezcla es llevada acabo con impulsores rotatorios o por bombas de circulación. Los mezcladores están diseñados para la toma de un tamaño de gotitas cercano a los 150µm. En vasos abiertos los tiempos de residencia son de 30 a 60 min o velocidades superficiales de 0.5 a 1.5 ft/min, proporcionados en mezcladores. La eficiencia de las etapas de extracción normalmente se toman como el 80%.

4. Las torres de rocío a la misma altura de 20 a 30 ft no pueden estar funcionando con tan solo una etapa.

5. Las torres de envasado son empleadas cuando son suficientes de 5 a 10 etapas. Los aros de manta de 1 a 1.5 in son los mejores. La carga y descarga de la fase dispersa no debe exceder los 25 gal/min. HETS de 5 a 10 ft podrían ser utilizadas.

La fase dispersada debe ser redistribuida cada 5 a 7 ft. Las torres de envasado no son satisfactorias cuando la tensión superficial es mayor q 10 dyn/cm.

6. Las bandejas de los tamices de las torres tienen orificios de solo 3-8mm. La velocidad a través de las perforaciones debe esta por debajo de 0.8 ft/seg para evitar la formación de pequeñas gotas. La redispersión de cualquiera de las fases de cada bandeja podría ser diseñada. Los espacios de las bandejas son de 6-24 in. La eficiencia de las bandejas está en el rango de 20-30%.

7. El ritmo del empacado y las torres de bandejas de tamizado funcionar a frecuencias de 90 ciclos/min y amplitudes de 6-25mm. En torres de diámetros más grandes, han sido observados HETS de 1m. Las tensiones superficiales son tan altas como 30-40dyn/cm y no tienen efectos negativos.

8. Recíprocamente las torres de bandejas pueden tener perforaciones 9/16 in. El área abierta del 50-60%. Longitud de trazo de 0.75in, 100-150 trazos/min. Espacios entre platos normalmente de 2in, pero en el rango de 1-6in. En unas 30 in/torre, HETS de 20-25 in y movimientos de 2000 gal/hr. Sqft. Los requerimientos de capacidad son mucho menores que las torres de tensión.

9. Los discos rotatorios u otras torres de rotación agitada realizan HETS en el rango de 0.1-0.5m. Los especialmente eficientes Kuhni de una sección cruzada libre del

40% tienen HETS 0.2 m y una capacidad de / .

FILTRACIÓN

1. Los procesos son clasificados por su aumento en la proporción endurecida en un laboratorio vacío con hoja filtro: rápido, 0.1-10.0 cm/s; medio, 0.1-10.0 cm/hr.

2. La filtración continua no debe ser intentada si 1/8 en el espesor endurecido no puede formarse en menos de 5 min.

3. La filtración rápida es realizada con tambores al vacío o discos o centrífugas de tipo- peladora.

4. La filtración de la proporción es cumplida con tambores de vacío o discos o centrífugo de tipo peladora.

5. La filtración lenta son manejadas en filtros de presión o centrífugo de sedimentación.

6. La clarificación con el aumento de pastel insignificante es realizado con cartuchos, cilindro de pre-capa, o filtros de arena.

7. Las pruebas del laboratorio son aconsejables cuando se espera que la superficie de la filtración esté más de unos metros cuadrados, cuando se endurecen los residuos es crítico, cuando se endurece secando puede ser un problema, o cuando la pre-capa pueda requerirlo.

8. Para grupos finamente molidas y minerales, las proporciones de filtración de tambor rotatorio pueden ser 1500 lb/(día)(sqft), a 20 rev/hr y 18-25 en. los hg limpian con aspiradora.

9. Pueden filtrarse sólidos toscos y cristales pueden filtrarse con proporciones de 6000 lb/(día)(sqft) a 20 rev/hr, 2-6 en. los hg limpian con aspiradora.

FLUIDIZACIÓN DE PARTÍCULAS CON GASES

1. Las propiedades de las partículas que son propicias para una buena fluidización incluyen: forma redondeada o lisa, la dureza suficiente para resistir el desgaste, tamaños en rango de 50-500 micrómetros día, un espectro de tamaños con relación del más grande al más pequeño en el rango de 10-25.

2. Los catalizadores de ruptura son miembros de una amplia clase caracterizada por diámetros de 30-150 micrómetros, densidad de 1.5 g/mL o menos, una apreciable expansión del lecho antes de se establezca en, un mínimo burbujeo con velocidad superior a la velocidad mínima de fluidización, y la rápida separación de las burbujas.

3. El otro extremo de partículas sin fluidización se caracteriza por su arena gruesa y perlas de vidrio ambos han sido objeto de numerosas investigaciones de laboratorio. Sus tamaños en el rango 150-500 micrómetros, densidades de 1.5-4.0 g/mL, pequeña ampliación del lecho, sobre la misma magnitud de burbujeo mínimo y velocidades mínimas de fluidización, y también rápida separación de las burbujas.

4. La cohesividad de las partículas y tamaños de partícula de 1mm o más no fluidizan bien y usualmente son procesadas en otros medios.

5. Las correlaciones de aspereza se han hecho de la velocidad mínima de fluidización, velocidad mínima de burbujeo, expansión del lecho, nivel de fluctuación del lecho, y separación de altura. Los expertos recomiendan, no obstante, que ningún diseño real sea basado en el trabajo de una planta piloto.

6. Las operaciones prácticas son realizadas en dos o más múltiplos de la velocidad mínima de fluidización. En reactores, el material arrastrado es recuperado con ciclones y regresado al proceso. En secadores, las partículas finas se secan más rápidamente por lo que el material arrastrado no necesita ser reciclado.

INTERCAMBIADORES DE CALOR

1. Tome el flujo a contracorriente verdadero en un depósito y del tubo del intercambiador como base.

2. Los tubos estándar son de ¾ in. OD, de espaciamiento triangular, 16 ft longitud; un deposito de 1 ft/día acomodado 100 ft2; 2 ft/ día, 400 ft2, 3ft/día, 1100 ft2.

3. El lado del tubo es corrosivo por, incrustaciones, escalar, y los fluidos de alta presión.

4. Parte del depósito es para los líquidos viscosos y de condensaciones.5. Las caídas de presión son de 1.5 psi por ebullición y 3 – 9 psi para otros servicios6. La temperatura mínima es de 20ºF con refrigerantes normales, 10ºF o menos, con

refrigerantes.7. La temperatura de entrada del agua es de 90° F, y de salida de 120° F8. Los coeficientes de transferencia de calor para la estimación de efectos, Btu/(h)

(sqft) (° F): agua a liquido, 150; condensadores, 150; liquido a liquido, 50; liquido a gas, 5; gas a gas, 5;caldera, 200. Flujo máximo en calderas, 10000Btu/(h)(sqft).

9. El intercambiador de doble tubo es competitivo en tareas que requieren 100-200 sq ft.

10. Los intercambiadores compactos (placa y aleta) tienen 350 sqft/Curt, y alrededor de 4 veces la transferencia de calor por Curt de cámara de unidades.

11. Los intercambiadores de placa y marco son adecuados para los altos servicios de saneamiento, y son 25-50% más baratos en la construcción de depósito inoxidable y tubo de unidades.

12. Enfriadores de aire: Los tubos son de 0.75-1.00 in OD, el total de superficie con aletas es 15-20 sqft/sqft superficie, U=80-100 Btu/(hr)(sqft superficie)(°F), entrada de energía del ventilador 2-5 Hp/(MBtu/hr), el acercamiento a 50°F o más.

13. Calentadores encendidos: tipo radiante, 12000Btu/(hr)(sqft); tasa de convección, 4000; velocidad fría del tubo de aceite, 6 ft/seg, aproximadamente igual a las transferencias de calor en las dos secciones; 70-75% de eficiencia térmica, temperatura de los gases de combustión 250-350°F por encima de la alimentación de entrada; temperatura de la pila del gas 650-950°F.

AISLAMIENTO

1. A 650ºF, 85% el magnesio es más usado.2. A 1600 – 1900ºF, se usa una mezcla de asbesto y tierra. 3. Cerámica a las temperaturas más altas.4. El equipo Cirogenico (-200ºF) emplea aislantes con poros finos en los cuales el

aire es atrapado.5. El espesor óptimo varía con la temperatura: 0.5 pulgadas a 200ºF, 1 pulgada a

400ºF, 1.25 pulgadas a 600ºF.6. Bajo condiciones de viento (7.5 millas/hora), 10 – 20% más en espesor de

asilamiento es justificado.

MEZCLA Y AGITACIÓN

1. La agitación suave es obtenida por recirculación del liquido con un impulsor de velocidad superficial de 0.1 – 0.2 ft/sec, y una agitación intensa de 0.7 – 1.0 ft/sec.

2. Las intensidades de la agitación desconocidas de los impulsores en el tanque son medidas por la entrada de energía, HP/1000gal, y una velocidad del impulsor recomendada.

Operación HP/1000 galVelocidadrecomendada (ft/s)

Mezcla 0.2-0.5

Reacción de homogenización 0.5-1.5 7.5-10

Reacciones con transferencia de 1.5-5.0 10-15

calor.

Mezcla liquido - liquido 5 15-20

Mezcla liquido – gas 5-10 15-20

Mezclas 10

3. La proporción de un tanque agitado en relación con el diámetro, D: nivel de líquido=D; diámetro del rotor de la turbina=D/3; nivel del impulsor sobre la parte inferior =D/3; ancho de la aspa del impulsor=D/15; cuatro deflectores verticales con anchura = D/10.

4. Los impulsores son hechos a un máximo de 18 pulg., y el impulsor de la turbina de 9 ft.

5. Las burbujas de gas son esparcidas en el fondo del recipiente logrando resultados en la agitación suave con una velocidad superficial del gas de 1ft/min., y una agitación fuerte de 4 ft/min.

6. La suspensión de sólidos con una velocidad estable de 0.03 ft/s fue realizada con cada turbina o con el rotor de los propulsores, pero cuando la velocidad se estabiliza, es necesario estar por encima de 0.15 ft/s de la agitación intensa con un propulsor.

7. La energía para manejar una mezcla de gas y una de líquido puede ser de 25-50% menos que la energía para manejar un solo liquido.

8. Los mezcladores en línea son adecuados cuando un segundo o dos de tiempo de contacto es suficiente, con entrada de energía de 0.1 – 0.2 HP/gal.

AGRANDAMIENTO DEL TAMAÑO DE PARTÍCULAS

1. los principales métodos de alargamiento de partículas son: comprensión en un molde, extracción atreves de un troquel seguido por el cortado o rompimiento del tamaño, globulación del material fundido seguido por solidificación, aglomeración bajo rotación o otra condición de agitación con o sin agente adherible.

2. Rotación en tambores granuladores que tengan un rango de longitud a diámetro de 2-3, velocidad de 10 – 20 rpm, una inclinación no mayor a 10 grados. El tamaño es controlado por la velocidad, residencia del tiempo, y cantidad de cubierta; 2-5 mm de diámetro es común

3. el granulador rotatorio de disco produce una mejor uniformidad que un granulador de tambor, los fertilizantes son de 1.5- 3.5 mm; mineral de hierro 10 – 25 mm de diámetro.

4. La compactación del rollo y la briqueta se hace con un rodillo con un rango entre 130mm de diámetro por 50mm de ancho a 910 mm de diámetro por 550 mm de ancho. Las Extrusiones son hechas de 1- 10 mm de espesor y son rotas debajo

del tamaño por alguna necesidad del proceso como alimentos para maquinas de tabletas o para secadoras.

5. Las tabletas están hechas en maquinas de comprensión rotatoria que convierten en polvos o gránulos en tamaños uniformes. El diámetro máximo usado usualmente es cercano a de 1,5 plg, pero un tamaño especial arriba de 4 plg de diámetro es posible.las maquinas operan a 100rpm o mas y hacen más de 10 000 tabletas/min.

6. Los extrudes hacen pellets comprimiendo los polvos, pastas y fundidos atreves de una embutidora y luego se cortan en 8 plg. El tornillo tiene una capacidad de 2000 lb/h de plástico fundido y puede extrudir en el tubo de 150 – 300 ft /min y se cortan en tamaños tan pequeños como lavados a 8000/min. E orificio del anillo, del molino de estrucción tiene diámetros de 1.6 – 32 mm. Los valores de producción cubren un rango de 30 – 200 lb/(h)(HP)

7. Torres prilling convierten los materiales fundidos in gotitas y luego se solidifican en contacto con una corriente de aire las torres usadas son de 60 m de altura. Económicamente el proceso llega a ser competitivo con otros procesos de granulación cuando alcanza una capacidad de 200 – 400 ton/día. por ejemplo cantidad de prills de nitrato son de 1.6 a 3.5 mm de diámetro en el rango de 5-95%.

8. El fluido granulación es conducido en camas superficiales de 12 – 24 plg. De profundo a velocidades de aire de 0.1 a 2.5 m/s o 3-10 tiempos de velocidad mínima de fluido con rangos de 0.005 – 1.0 kg/m2. s. un producto tiene un rango en tamaño de 0.7 a 2.4 mm de diámetro.

TUBERIAS

1. Velocidades lineales y caída de presión, con diámetro lineal D en pulgadas: liquido a la descarga de la bomba, (5+D/3) pies/seg., 2.0 psi/pie; liquido en la succión de la bomba, (1.3+D/6) pies/seg., 0.4 psi/pie; vapor o gas, 20D pies/seg., 0.5 psi/100pies.

2. Las válvulas de control requieren por lo menos una caída de10psi de para un buen control.

3. Las válvulas de globo se usan para gases, para control y dondequiera que se requiera cierre hermético. Las válvulas de compuerta son para muchos otros servicios.

4. Los accesorios atornillados solo se usa en tamaños de 1.5 pulgadas. y más pequeños, pestañas o si no soldando.

5. Accesorios y pestañas se consideran de 150, 300, 600, 900, 1500 o 2500 psig.6. El número de horas tubería = 1000P/S, aproximadamente, donde P es la presión

interna en psig. y S la tensión de trabajo permisible (alrededor de 10,000 psi por A120 acero al carbón a 500°F). 40 horas es el más común.

BOMBAS

1. Potencia para el bombeo de líquidos: HP = (gpm) (diferencia psi) / (1714) (eficiencia fraccional).

2. La succión normal de la bomba de cabeza (NPSH), debe ser en exceso de un cierto número, dependiendo del tipo de las bombas y las condiciones, si el daño se debe evitar. NPSH = (la presión en la ojo del impulsor - la presión de vapor) / (densidad). El rango común es 4-20 pies

3. Velocidad específica Ns = (rpm) (gpm)0.5 / (cabeza en pies)0.75. La bomba puede ser dañada si ciertos límites de área Ns. es superado, y la eficiencia es mejor en algunos rangos.

4. Bombas centrifugas: una etapa para 15-5000 gpm, máximo 500 pies, cabeza; múltiple etapa para 20-11000 gpm, 5500 pies máx cabeza. Eficiencia 45% a 100 gpm, el 70% a 500 gpm, el 80% en 10000 gpm.

5. Bombas axiales para 20-100000 gpm, la cabeza de 40 pies, 65-85% de eficiencia. 6. Rotación para bombas 1-5000 gpm, 50000 pies cabeza. 50-80% eficiencia. 7. Reciprocando bombas para 10-10000 gpm, 1000000 pies cabeza máx.

Eficiencia del 70% a 10 HP, 85% a 50 HP, 90% a 500 HP.REACTORES

1. El rango de reacción en cada caso debe establecerse en el laboratorio, y el tiempo de residencia o deben velocidad espacial y distribución del producto eventualmente debe ser encontrada en una planta piloto.

2. Las dimensiones de partículas de la catálisis son de 0.1 mm capas fluidas, 1 mm en capas mezcladas y 2-5 mm en las capas fijas.

3. Las proporciones óptimas de batido del tanque reactor tienen un nivel de líquido igual al diámetro del tanque, pero a presiones altas las proporciones son estrechamente económicas.

4. La potencia de entrada de un tanque de batido de reacción homogénea es de 0.5 a 1.5 HP/1000 Gal. Pero tres veces esta cantidad cuando el calor es transferido.

5. El comportamiento ideal del CSTR (Tanque Reactor de Batido Continuo) se acerca cuando el tiempo de residencia es de 5 a 10 veces la longitud del tiempo necesitado para alcanzar la homogeneidad, el cual es logrado con 500 a 2000 revoluciones de un batido propiamente designado.

6. Las reacciones en lote son conducidas en tanques de batido para producciones diarias de pequeña proporción o cuando el tiempo de reacción es largo o cuando algunas condiciones como el rango de alimentación o la temperatura tiene que ser programada de alguna manera.

7. Las reacciones relativamente lentas de batido y mezclas son conducidas en tanque de batido continuo. Una batería en serie de 4 o 5 es más económica.

8. Los reactores de flujo tubular se establecen para grandes producciones con tiempos de residencia cortos, (segundos o minutos) y cuando substancialmente transfieren calor también son usados. Los tubos empotrados y la construcción de tubos y carcasas son usados también en este caso.

9. En el condensado del catalizador de un reactor granular la distribución del tiempo de residencia regularmente no es mejor que las 5 etapas de la batería del CSPR.

10. Para conversiones abajo del 95% del equilibrio, la actuación de las 5 etapas de la batería CSTR alcanza el flujo máximo.

REFRIGERACIÓN

1. Una tonelada de refrigeración es la remoción de 12 000 Btu/h de calor. 2. Para varios niveles de temperatura: 0-50ºF, salmuera enfriada y soluciones de

glicol; -50 a 40ºF, amoníaco, freón, butano; -150 a -50ºF, etano o propano. 3. Para refrigeración por compresión con 100ºF el condensador requiere estos

HP/ton en los distintos niveles de temperatura: 1.24 en 20ºF, 1,75 en 0ºF, 3.1 en -40ºF, 5.2 en -80ºF.

4. Por debajo de -80ºF, cascadas de dos o tres refrigerantes son usados. 5. En una sola etapa de compresión, la relación de compresión está limitada a

alrededor de 4. 6. En la compresión gradual, la economía se mejora con inter-etapas flash y el

reciclaje, operación supuesta del economizador.7. Absorción de la refrigeración (amoniaco a -30ºF,bromuro de litio a 45ºF) es

económica cuando los residuos de vapor estan disponibles a 12 psig o menos.

SEPARACIÓN DE PARTÍCULAS POR TAMAÑO

1. Grupo de tamices que se construyen de barras paralelas en espaciado adecuado, se utilizan para eliminar los productos de más de 5 cm de diámetro.

2. Pantalla cilíndrica rotatoria, gira a 15-20 rpm y por debajo de la velocidad crítica, son adecuados para el cribado en húmedo o seco en el rango de 10-60mm.

3. Pantallas planas vibratorias o sacudidas o golpeadas con pelotas de rebote. Las pantallas inclinadas vibran a 600-7000 golpes / min y se utilizan por debajo de 38 µm, aunque la capacidad disminuye drásticamente por debajo de 200 µm. Las pantallas reciprocantes operan en el rango de 30-1000 golpes / min y manejan tamaños debajo de los 0,25 mm a las velocidades más altas.

4. Cernidores rotativos, operan a 500-600 rpm y se adaptan a una gama de 12 mm a 50 µm.

5. Clasificación por aire es preferible para tamaños finos porque las pantallas de 150 mesh y finas, son frágiles y lentas.

6. Clasificadores húmedos se utilizan principalmente para hacer dos gamas de producto en cuanto a tamaño, sobre tamaño y tamaño inferior, con una pausa normalmente en el rango entre 28 y 200 mesh. Un rastrillo clasificador opera en cerca de 9 golpes / min cuando hace la separación a 200 mesh, y 32 golpes / min

a 28 mesh. El contenido de sólidos no es crítico, y el desbordamiento puede ser del 2-20% o más.

7. Hidrociclones manejados hasta 600 cuft / min y pueden eliminar las partículas en una gama de 300-5 micras de las suspensiones diluidas. En un caso, a 20 pulgadas de diámetro, la unidad tenía una capacidad de 1000 gpm, con una caída de presión de 5 psi y un corte de entre 50 y 150 µm.

UTILIDADES: ESPECIFICACIONES GENERALES

1. Vapor: 15-30 psig, 250-275°F; 150psig, 366°F; 400psig, 448°F; 600psig, 488°F o con 100-150°F sobrecalentado.

2. Enfriamiento de agua: suministrar a 80-90°F desde la torre de enfriamiento, regresar a 115-125°F; regresar agua de mar a 110°F, regresar agua templada o vapor condensado por encima de 125°F.

3. Suministra aire frio a 85-95°F; temperatura cercana al proceso, 40°F.4. Aire comprimido a niveles de 45, 150, 300, o 450psi.5. Usar aire a punto de rocío a 45psig, 0°F.6. Combustibles: gas de 1000Btu/ SCF a 5-10psig o arriba de 25psig para algunos

tipos de quemadores; liquido a 6 millones Btu/barril.7. Fluidos de transferencia de calor: aceites de petróleo debajo de 600°F, dowtherms

debajo de 750°F, sales de fusión debajo de 1100°F, fuego directo o electricidad por encima de 450°F.

8. Electricidad: 1-100Hp, 220-550V; 200-2500Hp, 2300-4000V.

RECIPIENTES (TAMBORES)

1. Los tambores son recipientes relativamente pequeños para proporcionar la capacidad o la separación de fases arrastradas.

2. Los tambores líquidos son generalmente horizontales. 3. El gas/el líquido son los separadores verticales. 4. La longitud óptima/diámetro=3, pero una rango de 2.5-5.0 es común. 5. El tiempo de la interrupción es 5 min la mitad de los tambores de reflujo, 5-10

minutos para un producto que alimenta otra torre. 6. En los tambores de alimentación del horno, se permiten 30 min medio lleno. 7. Los tambores de batería antes de los compresores no deben llevar menos de 10

veces el volumen del líquido que pasa sin embargo por minuto. 8. Separadores líquido/líquido están diseñados para la solución de la velocidad de 2-

3 min.

9. Velocidad del gas en gas/líquidos separadores, ft/seg, con

K=0.35 con la malla de arrastre.10. El arrastre de eliminación del 99% se logra con la malla de arrastre de 4-12 de

espesor es popular. 11. Para los cojines verticales, el valor del coeficiente en el paso 9 es reducido por un

factor de 2/3. 12. El buen funcionamiento se puede esperar en las velocidades de 30-100% de ésos

calculados con la k dada, el 75% es popular. 13. Separación de espacios de 6-18 adentro delante del cojín y 12 adentro sobre el

cojín son adecuados. 14. Los separadores ciclónicos pueden ser diseñados para la recoger el 95% de 5 m

necesario ser eliminado.

RECIPIENTES (PRESIÓN)

1. Diseño de la temperatura entre -20 º F y 650 º F por encima de la temperatura de funcionamiento; mayor uso de los márgenes de seguridad están fuera del rango de temperatura dado.

2. La presión es de 10% o 10-25 psi en la presión máxima de funcionamiento, lo que sea mayor. La presión máxima de funcionamiento, a su vez, se toma como 25 psi por encima de la operación normal.

3. Presiones de diseño de los buques que operen en 0-10 psig y 600-1000 º F son 40 psig.

4. Para la operación de vacío, la presión de diseño de 15 psig y el pleno vacío.5. Espesores mínimos de pared de rigidez: 0,25 pulgadas por 42 pulgadas de diámetro y

bajo, de 0,32 pulgadas 42-60 pulgadas de diámetro Y 0.38 pulgadas durante más de 60 pulgadas de diámetro.

6. De corrosión de 0,35 pulgadas conocido condiciones corrosivas, 0,15 pulgadas no corrosivo para los arroyos, y de 0,06 pulgadas de vapor y aire tambores receptores.

7. Permisible de trabajo se destaca una cuarta parte de la última resistencia del material.8. Máximo admisible de estrés depende fuertemente de la temperatura.

Temperatura (ºF) -20-650 750 850 1000Acero de baja aleación SA203 (psi)

18750 15650 9550 2500

Inoxidable tipo 302 (psi)

18750 18750 15900 6250

LOS VASOS (TANQUES DE ALMACENAMIENTO)

1. Para menos de 1000gal, use los tanques verticales sobre las piernas

2. Entre 1000 y 10000gal, use los tanques horizontales en los apoyos de concreto3. Más allá de 10000gal, use los tanque verticales en la fundación de concreto4. Los líquidos sujetos a perder respiración pueden almacenarse en tanques con

flotadores o una cubierta extendida para la conservación5. La obra muerta es 15% de bajo de 500gal y 10% sobre 500gal de capacidad6. A menudo la capacidad de treinta días es especificado por materiales crudos y

productos, pero depende de los horarios del equipo de transporte7. Las capacidades de almacenamiento en tanques son por lo menos 1.5 veces el

tamaño de del equipo de transporte; por ejemplo, tanques de 7500gal en taques, tanque de 34500gal en carro, y casi capacidad ilimitado en barcos y buques,