Diseño Del Filtro De Tambor Rotatorio Al Vacío Para Filtrar El Nahco3 r616

Diseño del filtro de Tambor Rotatorio al vacío Ecuaciones para Filtración Continua: 𝑡

𝑉

∫ 𝑑𝑡 = 𝐾𝑝 ∫ 𝑉𝑑𝑉 0

0

Integrando se obtiene: 𝑉2 𝑡 = 𝐾𝑝 ∗ 2 𝑡 < 𝑡𝑐 𝑡 = 𝑓. 𝑡𝑐 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 = 𝜈 =

𝐾𝑃 =

𝛼=

𝑉 2. 𝑓. (−Δ𝑃) =√ 𝐴. 𝑡𝑐 𝑡𝑐 . 𝜇. 𝛼. 𝐶𝑠

μ. α. 𝐶𝑠 … … … … (𝑆. 𝐼) 2 𝐴 . (−Δ𝑃)

𝐾1 . (1 − 𝜀). 𝑆0 2 𝜌𝑃 . 𝜀 3

𝐶𝑠 =

𝜌. 𝐶𝑥 1 − 𝑚. 𝐶𝑥

Donde: Cx: fracción de masa de sólidos en la suspensión. m: relación de masa de la torta húmeda respecto a la torta seca. V: volumen de filtrado. µ: viscosidad del filtrado. ρ: densidad del filtrado. ρp: densidad de las partículas sólidas de la torta en kg/m3 de sólidos. ɛ: fracción de espacios vacíos o porosidad de la torta. K1: constante igual a 4.17 para partículas aleatorias, de tamaño y forma definidos. S0: Área superficial específica de las partículas en m2 de área de partícula por m3 de volumen de partículas sólidas. A: Área del filtro. tc: tiempo de filtración del ciclo total.

t: tiempo de filtración. F: fracción del ciclo usada para la formación de la torta. Usualmente se toma como 1/3. ∆P: caída de presión N/m2. Pero también hay otra forma de calcular el área, solo tenemos que modificar la ecuación anterior esto se consigue multiplicando por su densidad y se obtiene la siguiente ecuación: 𝑉 . 𝜌 = 𝜈. 𝜌 𝐴. 𝑡𝑐 𝑊 = 𝑉. 𝜌 𝑊 = 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝐴. 𝑡𝑐 𝐴=

𝑊 𝑡𝑐 .𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜

Donde: W: Es la masa de filtración El filtrado promedio se puede tomar para diferentes productos de la tabla 3.3: Typical RVDF aplicatons del libro Ken Sutherland Filters and Filtrations Hanbook Fifth Edition.

El libro dice que el filtro de tambor rotatorio al vacío gira de 10 a 60 revoluciones por hora.

DISEÑO DEL FILTRO DE TABOR ROTATORIO AL VACÍO PARA FILTRAR NaHCO3: Datos: f=1/3 Como el proceso opera en forma continua la masa que obtenemos esta expresada en kg/h. 𝑊 = 𝑚̇. 𝑡 = 𝑚̇. 𝑓. 𝑡𝑐 𝑚̇: masa de la torta después del filtrado en kg/h.

𝑚̇=20245kg/h. 𝐿𝑏 1𝑓𝑡 2 1𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 117 2 ∗ ∗ = 571.27 𝑓𝑡 . ℎ 0.0929𝑚2 2.2046𝐿𝑏 𝑚2 . ℎ 𝐴=

𝑚̇. 𝑓. 𝑡𝑐 𝑚̇. 𝑓 = 𝑡𝑐 . 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜

𝑘𝑔 ∗ 1/3 ℎ 𝐴= = 11.81𝑚2 ≅ 12𝑚2 𝑘𝑔 571.27 2 𝑚 .ℎ 20245

Con esta área nos vamos al catálogo de TEFSA y elegimos el área calculada o el inmediato superior.

Para un A=12m2. Tipo de filtro TSF 13, 1/30. Diámetro del tambor (D)=1.32m Anchura del tambor (L)=3m Nº de celdas=14 Longitud de A=4.7m Anchura de B=2.3m Altura de C=2m Peso en servicio=7.5 Tm Consumo energético=3kw Para nuestro proceso se van a necesitar dos filtros de tambor rotatorio al vacío para que el proceso sea continuo. El filtro opera 8 horas continuas luego pasa a ser limpiada y al final se le adiciona la ayuda filtrante, mientras tanto el otro filtro está funcionando.