UNIVERSIDAD-NACIONAL-kevin.docx

8/17/2019 UNIVERSIDAD-NACIONAL-kevin.docx

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UNIVERSIDAD NACIONAL

DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y

DE MATERIALES

TEMA:

PRESENTADO POR: RUPAY OLIVERA, Kevin Daniel Reynaldo

CATEDRÁTICO: Ing. PACHECO ACERO, Luis Antonio

ASIGNATURA: FISICOQUÍMICA

HUANCAYO - PERÚ

20!

SEDIMENTACIÓN


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"A Dios, #i $a#ilia, %&o$eso&es, 'o#%a(e&os de t&a)a*o y estudios, y

De#+s 'ola)o&ado&es uienes #e a%oya&on, o&ienta&on, alenta&on

Y a'onse*a&on a la $eli 'ul#ina'i.n del %&esente estudio/


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RESUMEN

La sedi#enta'i.n es el %&o'eso %o& el 'ual el sedi#ento en #ovi#ientose de%osita Un ti%o 'o#1n de sedi#enta'i.n o'u&&e 'uando el #ate&ials.lido, t&ans%o&tado %o& una 'o&&iente de aua, se de%osita en el $ondode un &3o, e#)alse, 'anal a&ti4'ial, o dis%ositivo 'onst&uidoes%e'ial#ente %a&a tal 4n 5oda 'o&&iente de aua, 'a&a'te&iada %o& su'audal, ti&ante de aua, velo'idad y $oa de la se''i.n tiene una'a%a'idad de t&ans%o&ta& #ate&ial s.lido en sus%ensi.n y ot&as#ol6'ulas en disolu'i.n El 'a#)io de aluna de estas 'a&a'te&3sti'as dela 'o&&iente %uede 7a'e& ue el #ate&ial t&ans%o&tado se de%osite o%&e'i%ite8 o el #ate&ial e9istente en el $ondo o #+&enes del 'au'e seae&osionado

Puesto ue la #ayo& %a&te de los %&o'esos de sedi#enta'i.n se%&odu'en )a*o la a''i.n de la &avedad, las +&eas elevadas de lalitos$e&a te&&est&e tienden a se& su*etas %&evalente#ente a $en.#enose&osivos, #ient&as ue las onas de%&i#idas est+n su*etas%&evalente#ente a la sedi#enta'i.n

5o#ando 'o#o as%e'to i#%o&tante %a&a la sedi#enta'i.n la velo'idad'on la ue esta se %&odu'e de)ido a los e$e'tos de la &avedad, a la$oa del sedi#ento 'o#o ta#)i6n su ta#a(o y #asa 'o#o sus

%&in'i%ales %a&+#et&os Ha'iendo ue este %&o'eso sea utiliado en la#etalu&ia %a&a la se%a&a'i.n #e'+ni'a de #ine&ales :&avi#et&3a y;ota'i.n<

Paa!"a# $a%&: g"a%&'a', %&($)'a' '& #&')*&n+a$)n,#&-a"a$)n *&$n)$a.


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INTRODUCCIÓN

La sedi#enta'i.n es una o%e&a'i.n unita&ia 'onsistente en la se%a&a'i.n%o& la a''i.n de la &avedad de las $ases s.lida y liuida de unasus%ensi.n diluida %a&a o)tene& una sus%ensi.n 'on'ent&ada y unl3uido 'la&o

D&-#)+( '& (# *a+&")a:

Pa&a estudia& una sedi#enta'i.n 7ay una se&ie de leyes=

a< A #ayo& densidad del ;uido #+s $+'il %o&ue lleva #+s #ate&ialdisuelto en sus%ensi.n :7ielo, $ano


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'< 5a#)i6n se %uede %&odu'i& la sedi#enta'i.n %o& a'tividad)iol.i'a :'o&ales, a&&e'i$es


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la sedi#enta'i.n li)&e a sedi#enta'i.n se en'uent&a&eta&dada o i#%edida Dent&o del sedi#entado& sedesa&&olla en va&ias onas, 'a&a'te&iadas %o& di$e&ente'on'ent&a'i.n de s.lidos y %o& lo tanto, di$e&ente velo'idadde sedi#enta'i.n

0S&')*&n+a$)n /(na1

De%endiendo de '.#o se &eali'e la o%e&a'i.n, lasedi#enta'i.n %uede 'lasi4'a&se de los siuientes ti%os=

a< S&')*&n+a$)n )n+&"*)+&n+&: el ;u*o volu#6t&i'o total de#ate&ia $ue&a del siste#a es nulo, t&ans'u&&e en &6i#en noesta'iona&io Este ti%o de sedi#enta'i.n es la ue tienelua& en una %&o)eta de la)o&ato&io, donde la sus%ensi.n node*a &e%osa&

)< S&')*&n+a$)n $(n+)n2a: la #ayo& sus%ensi.n diluida se

ali#enta 'ontinua#ente y se se%a&a en un l3uido 'la&o y enuna seunda sus%ensi.n de #ayo& 'on'ent&a'i.nt&ans'u&&e en &6i#en esta'iona&io

0S&')*&n+a$)n /(na & )n+&"*)+&n+&1Una ve ue se %&e%a&a la sus%ensi.n, se %uede o)se&va& una'on'ent&a'i.n uni$oe de %a&t3'ulas s.lidas en el &e'i%iente Pe&ouna ve e#%eado el %&o'eso de sedi#enta'i.n &avita'ional, at&av6s del tie#%o se %ueden o)se&va& dive&sas onas de'on'ent&a'i.n En la 4u&a se ve 'la&a#ente 'o#o a%a&e'e la

ona de l3uido 'la&o, se siue #anteniendo una ona desus%ensi.n 7o#o6nea


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en'uent&e l3uido 'la&o8 a %a&ti& de este #o#ento ya se 'o#ienaa 7a)la& %unto '&3ti'o de sedi#enta'i.n

CARAC5ERBACBN DE PAR5CULA UPENDBDA EN LFUBDO

La 'a&a'te&ia'i.n de %a&t3'ulas, es de'i&, la des'&i%'i.n de las%&o%iedades de las #is#as %a&a un siste#a deteinado 'onstituye la)ase %a&a el estudio y t&a)a*o en te'nolo3a de %a&t3'ulas El dise(o yo%e&a'i.n de eui%os de se%a&a'i.n s.lido-l3uido tiene 'o#o )ase$unda#ental el 'ono'i#iento de di'7a 'a&a'te&ia'i.n

Ent&e los 'o#%onentes %&in'i%ales %a&a la 'a&a'te&ia'i.n de las %a&t3'ulasdesta'an=

• Dist&i)u'i.n de ta#a(os de %a&t3'ulas• >oa de la %a&t3'ula• Densidad• Gelo'idades de asenta#iento de las %a&t3'ulas• Peea)ilidad de un le'7o, ent&e ot&as

PROCEO DE EDB?EN5ACBN DE UNA PAR5CULA

E9isten %&in'i%ios )+si'os del %&o'eso de sedi#enta'i.n ue se a%oyanen el 'on'e%to, de #ovi#iento li)&e de los 'ue&%os y est+ &eido %o& lasleyes ue o)ie&nan el #ovi#iento de las %a&t3'ulas s.lidas en unl3uido, )a*o la a''i.n de una $ue&a e9te&na, ue aunue %udie&a se&'ent&3$ua, ele't&o#ot&i o de al1n ot&o ti%o, se 'onside&a&+

&avita'ional %a&a este t&a)a*o

0F2&"/a# 32& a$+4an #(!"& 2na -a"+5$2a1


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Al 'onside&a& el #ovi#iento de una %a&t3'ula a t&av6s de un ;uido enuna sola di#ensi.n )a*o la in;uen'ia de una $ue&a e9te&na, se tieneue=E9iste una $ue&a &esultante :> son

>e= $ue&a e9te&na>)= e#%u*e>t= $ue&a de &esisten'iaDe a73 ue la e'ua'i.n J se

%ueda e9%&esa& 'o#o= Fe− Ft – Fb=m∗dV /dt

>e= %uede se& e9%&esada %o& la ley de NeIton 'o#o=

F e=m∗a e , donde ae es la a'ele&a'i.n de la %a&t3'ula, &esultante

de la $ue&a e9te&na F&.

La &esisten'ia total >t, 'o#%&ende distintos t6inos :Alonso, !B< la 'ual %&oviene del 7e'7o ue la %a&t3'ula%a&a #ove&se, de)e %one& en #ovi#iento al ;uido ue la &odea, el 'ualse en'uent&a o&iinal#ente en &e%oso

)< Una &esisten'ia 7ist.&i'a :>H


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ma = ?asa adi'ional o indu'ida :esta de%ende del #ovi#iento y

de la $oa de la %a&t3'ula<

edi#enta'i.n %o& 'a3da li)&e e inte&$e&ida

Cuando e9iste una )a*a 'on'ent&a'i.n de %a&t3'ulas en el aua,

6stas se de%ositan sin inte&$e&i& e deno#ina a este $en.#eno'a3da li)&e En 'a#)io, 'uando 7ay altas 'on'ent&a'iones de%a&t3'ulas, se %&odu'en 'olisiones ue las #antienen en una%osi'i.n 4*a y o'u&&e un de%.sito #asivo en lua& de individual

A este %&o'eso de sedi#enta'i.n se le deno#ina de%.sito o 'a3dainte&$e&ida o sedi#enta'i.n onal

Cuando las %a&t3'ulas ya en 'onta'to $oan una #asa 'o#%a'taue in7i)e una #ayo& 'onsolida'i.n, se %&odu'e una 'o#%&esi.noona de 'o#%&esi.n Este ti%o de sedi#enta'i.n se %&esenta en

los 'on'ent&ado&es de lodos de las unidades de de'anta'i.n 'on#anto de lodos

E9%&esiones de velo'idad de sedi#enta'i.n Pa&t3'ulas dis'&etas 'on 'a3da li)&e

El $en.#eno de sedi#enta'i.n de %a&t3'ulas dis'&etas %o& 'a3da li)&e,ta#)i6n deno#inado en solu'iones diluidas, %uede des'&i)i&se %o&#edio de la #e'+ni'a 'l+si'a

En este 'aso, la sedi#enta'i.n es sola#ente una $un'i.n de las%&o%iedades del ;uido y las 'a&a'te&3sti'as de las %a&t3'ulas se1n

se de#uest&a a 'ontinua'i.nB#aine#os el 'aso de una %a&t3'ula ue se de*a 'ae& en el auaEsta %a&t3'ula esta&+ so#etida a dos $ue&as :4u&a M@


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i >> G :< y

>@ G :2<

Donde=

% densidad del l3uido% densidad del s.lido

G volu#en de la %a&t3'ula

De la a''i.n de a#)as $ue&as tene#os la $ue&a &esultante, uese&+ iual a la di$e&en'ia de estos dos valo&es y esta&+ dada %o&=

> G : < :<

Donde=> i $ue&a &esultante o $ue&a de i#%ulsi.n

A&&ast&ada %o& esta $ue&a :> i


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Pa&a el 'aso %a&ti'ula& de %a&t3'ulas es$6&i'as= y

iendo d di+#et&o de la %a&t3'ula

GELOCBDAD 5ER?BNAL DE UNA PAR5CULA

A7o&a )ien si se 'onside&a un tie#%o de sedi#enta'i.n in4nito, la&esisten'ia se euili)&a&+ 'on el t6ino del %eso su#e&ido y seal'ana&+ la velo'idad l3#ite %a&a el siste#a, esta velo'idad'onstante %a&a la 'ual la a'ele&a'i.n es nula se deno#inaGelo'idad 5einal Desde ot&a .%ti'a si se 'onside&a ue la%a&t3'ula ue sedi#enta, 'ayendo en un 'a#%o &avita'ional, de

tal #ane&a ue ot&as %a&t3'ulas ue %udie&an esta& %&esentes nointe&4e&an su 'a3da, 'on$oe 6sta 'ae, la velo'idad au#enta y'ontinua au#entando 7asta ue las $ue&as a'ele&ones y de&esisten'ia se iualan Cuando se al'ana este %unto, la velo'idadde la %a&t3'ula %eane'e 'onstante du&ante el &esto de la 'a3da,7asta ue las $ue&as se desvane'en


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>OR?A DE LA PAR5CULA

La $oa de la %a&t3'ula a$e'ta nota)le#ente la velo'idad desedi#enta'i.n, ya ue es 6sta la ue deteina&+ la in;uen'ia dela $&i''i.n su%e&4'ial o a&&ast&e de la %a&t3'ula en el %&o'eso

Al %one& en 'onta'to 'ualuie& su%e&4'ie 'on un ;uido y e9iste un#ovi#iento &elativo ent&e ellos, se desa&&olla&+ una $ue&a de$&i''i.n ent&e el s.lido y el ;uido, aunada a lo 'ual se ene&a ot&a$ue&a de)ido a la a'ele&a'i.n o desa'ele&a'i.n del ;uido Estose$e'tos se %ueden %&esenta& 'uando se 'a#)ia la t&aye'to&ia del;uido o 'uando el ;uido &odea un 'ue&%o s.lido 'olo'ado en sut&aye'to&ia Este $en.#eno es lla#ado a&&ast&e de)ido a la $oaEs as3 'o#o la #ayo&3a de los t&a)a*os di&iidos al estudio de lavelo'idad de sedi#enta'i.n de %a&t3'ulas, 'ono'iendo la in;uen'iade la $oa, en$o'an )+si'a#ente su investia'i.n 'onside&ando

dos &andes &u%os de estudio= las %a&t3'ulas es$6&i'as y las ueno lo son

>AC5ORE FUE A>EC5AN LA GELOCBDAD DE EDB?EN5ACBN

Los $a'to&es deteinantes en la velo'idad y #odo de sedi#enta'i.n desus%ensiones a'uosas son :va&ovsSy, TT


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E>EC5O DE LA CONCEN5RACBN=

Bn'&e#enta& el n1#e&o de %a&t3'ulas en un ;uido, dis#inuye lavelo'idad de des'enso de 'ada %a&t3'ula %o& se%a&ado, %o& lo ue

las sus%ensiones ue %oseen una alta 'on'ent&a'i.n, %&esentan&andes dis#inu'iones en la velo'idad de sedi#enta'i.n de las%a&t3'ulas, lo ue o'u&&e a &a3 de un $en.#eno usual#ente&e$e&ido 'o#o i#%edi#ento del %&o'eso de sedi#enta'i.n8 6ste7a'e ue la velo'idad de sedi#enta'i.n de la #asa de las%a&t3'ulas o'u&&a a una velo'idad 'asi uni$oeEn sus%ensiones de 'on'ent&a'i.n diluida, las %a&t3'ulasdes'ienden li)&e#ente en el ;uido, ue es des%laado 7a'ia a&&i)a%o& las %a&t3'ulas ue llean al $ondo, las sus%ensiones de'on'ent&a'i.n inteedia sedi#entan en 'anales, di'7os 'analesson a%&o9i#ada#ente de la #edida del di+#et&o de las %a&t3'ulas

y se desa&&ollan du&ante la sedi#enta'i.n, au#entando de)ido ala $ue&a del ;uido ue se des%laa 7a'ia a&&i)a a t&av6s de la#asa de s.lidosEste 7e'7o :el ue la velo'idad de sedi#enta'i.n de unasus%ensi.n se vea a$e'tada &ande#ente %o& la 'on'ent&a'i.n


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El %unto 'o&&es%ondiente a la sedi#enta'i.n '&3ti'a en los t&esti%os de sus%ensiones, se visualia %o& un &e%entino des'enso enla velo'idad de sedi#enta'i.n y la $oa'i.n de "vol'anes o'&+te&es/ en la su%e&4'ie de la inte&$a'e s.lido-l3uido

PRE5RA5A?BEN5O

El %&et&ata#iento es )ase $unda#ental %a&a a&antia& unasedi#enta'i.n e$e'tiva, ya ue %eite se1n sea el 'aso:alo#e&a&, se%a&a& %a&t3'ulas u ot&o t&ata#iento %&evio al%&o'eso


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En %a&t3'ulas ;o'uladas, un n1#e&o de %a&t3'ulas %eue(as sea&u%an ent&e s3 Los ;.'ulos %ueden 'ontene& a%&e'ia)les'antidades de l3uidos dent&o de los es%a'ios va'3os de las%a&t3'ulas La $oa y la densidad ua&dan #uy %o'a &ela'i.n 'onlas 'a&a'te&3sti'as natu&ales de las %a&t3'ulas o&iinales Po& estas

&aones, la deteina'i.n de la velo'idad de sedi#enta'i.n en%a&t3'ulas ;o'uladas es #uy e#%3&i'a :va&ovsSy, TT


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E*e#%lo de desa&enado& lonitudinal :ent&ada del aua


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E*e#%lo de desa&enado& 5i%o G.&ti'e - Planta

Da"&na'(" '& %"+)$&

Los siste#as de desa&ena'i.n del ti%o v.&ti'e se )asan en la $oa'i.nde un v.&ti'e :&e#olino< indu'ido #e'+ni'a#ente, ue 'a%tu&a loss.lidos en la tolva 'ent&al de un tanue 'i&'ula& Los siste#as dedesa&enado& %o& v.&ti'e in'luyen dos dise(os )+si'os= '+#a&as 'on$ondo %lano 'on a)e&tu&a %eue(a %a&a &e'oe& la a&ena y '+#a&as 'onun $ondo in'linado y una a)e&tu&a &ande ue lleva a la tolva A #edidaue el v.&ti'e di&ie los s.lidos 7a'ia el 'ent&o, unas %aletas &otativasau#entan la velo'idad lo su4'iente %a&a levanta& el #ate&ial o&+ni'o#+s liviano y de ese #odo &eto&na&lo al ;u*o ue %asa a t&av6s de la'+#a&a de a&ena


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Cuando una %a&t3'ula dis'&eta sedi#enta a t&av6s de un l3uido en 'a3dali)&e, el l3uido des%laado %o& la %a&t3'ula se #ueve 7a'ia a&&i)a at&av6s de un +&ea su4'iente#ente &ande sin a$e'ta& el #ovi#iento Enla sedi#enta'i.n inte&$e&ida, las %a&t3'ulas se en'uent&an 'olo'adas adistan'ias tan &edu'idas ue el l3uido des%laado se 'on4na 'o#o

dent&o de un tu)o y la velo'idad au#enta 'on$oe se inte&4e&e en los'a#%os situados al&ededo& de las %a&t3'ulas individualesEl ;u*o no siue l3neas %a&alelas, sino t&aye'to&ias i&&eula&es, a 'ausade la inte&$e&en'ia de las %a&t3'ulas en sus%ensi.n, lo ue %&odu'e un$en.#eno si#ila& al ue se ene&a en el &et&o lavado de un 4lt&o

EQUIPO DE SEDIMENTACIÓN EN UNA PLANTA DE TRATAMIENTODE AGUAS RESIDUALES


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LA EDB?EN5ACBN EN LA ?E5ALUR@BA

LA CONCEN5RACBNLa )ase de la se%a&a'i.n es el ta#a(o de las %a&t3'ulas A iual densidad las%a&t3'ulas #+s &uesas tienen #ayo& velo'idad de sedi#enta'i.n ue las%a&t3'ulas 4nas

Al iual ta#a(o las %a&t3'ulas 'on #ayo& densidad tienen #ayo& velo'idad desedi#enta'i.n

La velo'idad de sedi#enta'i.n de %a&t3'ulas solidas dis#inuye%&o&esiva#ente de%endiendo del au#ento de la vis'osidad y o densidad del;uido

E la #etalu&ia se utilia la sedi#enta'i.n %a&a la se%a&a'i.n de #ine&ales dealta densidad de anas #+s livianas en el %&o'eso de la ;ota'i.n donde lasanas 7id&o4li'as tienen a sedi#enta&se %a&a da& %ase li)&e al #ine&al &i'o ase& )ene4'iado


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CONCLUSIONES

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