LABO II

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
LABORATORIO DE INGENIERIA
QUIMICA II
SEDIMENTACION
Ing. Juan Medina

2. OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL
 Determinar de forma experimental la
variación de la velocidad de sedimentación
con la concentración de sólidos
OBJETIVO ESPECIFICOS
 Determinar la concentración de la suspensión
dentro del sedimentador discontinuo a
cualquier profundidad
 Determinación de las curvas de sedimentación

3. FUNDAMENTO TEORICO
 La sedimentación es la operación unitaria
que consiste en separar, por acción de la
gravedad un solidó finamente dividido del
liquido en el que esta suspendido, como
resultado de este proceso se obtiene un
liquido claro, y una suspensión con
mayor contenido de sólidos.

4. Las impurezas naturales pueden encontrarse en
las aguas según tres estados de suspensión
en función del diámetro. Éstos son
 Suspensiones hasta diámetros de 10-4 cm.
 Coloides entre 10-4 y 10-6 cm.
 Soluciones para diámetros aún menores de
10-6 cm.
Estos tres estados de dispersión dan igual
lugar a tres procedimientos distintos para
eliminar las impurezas.

5. El primero destinado a eliminar las de
diámetros mayores de 10-4 cm. constituye
 la "sedimentación simple".
 El segundo implica la aglutinación de los
coloides para su remoción a fin de
formar un "floc" que pueda sedimentar.
 Finalmente, el tercer proceso, que
esencialmente consiste en transformar en
insolubles los compuestos solubles,
aglutinarlos para formar el "floc" y permitir así
la sedimentación.

6. TIPOS DE SEDIMENTACION
 SEDIMENTACION SIMPLE
Se entiende por sedimentación simple, a
la operación de eliminación de las
partículas sólidas contenidas en un fluido,
por acción de la gravedad, generalmente
es parte de los tratamientos primarios y
tiene por objeto reducir la carga de
sólidos sedimentables cuyos tamaños de
partícula son relativamente grandes.

7. SEDIMENTACION INDUCIDA
 Llamada también decantación, se refiere a la
sedimentación de partículas coloidales, cuya
coagulación o aglomeración ha sido inducida
previamente por agente químicos tales como el
alumbre o el hidróxido férrico, entre otros.
Los sedimentadores industriales pueden
realizar:
- Operaciones de sedimentación intermitente o
discontinua
- Operaciones de sedimentación continuos

8. OPERACIÓN DE
SEDIMENTACION CONTINUA
 Consiste en alimentar una suspensión diluida
constantemente a un equipo del cual se extrae líquido
clarificado y suspensión concentrada o lodo de
sedimentación, con caudal constante.
 Los sedimentadores o espesadores continuos son
tanques de gran diámetro y poca profundidad provista
de un rastrillo en el fondo que girando lentamente,
abligan al lodo a desplazarse hacia el orificio de salida
situado en la parte mas profunda.El liquido clarificado
rebosa por los bordes del tanque siendo recogido en un
canal abierto que va dispuesto periféricamente el ,
alimento se introduce por el centro del tanque

9. ETAPAS DE SEDIMENTACIÓN
DISCONTINUA
 Para explicar cómo se desarrollará esta
operación se recurrirá a la descripción de
un experimento de sedimentación
discontinua en un cilindro o probeta de
vidrio a fin de poder observar a través de
las paredes del recipiente los cambios
que tienen lugar en el seno de la
suspensión.

10.  La figura siguiente representa un proceso
de sedimentación discontinua realizado
en una probeta de laboratorio. En esta
figura se representa la probeta
conteniendo una suspensión de
concentración uniforme en el momento de
iniciarse el experimento (tiempo t = 0)
 Tan pronto como se inicia el proceso
todas las partículas empiezan a
sedimentarse formándose nuevas zonas.

11. Zona A : zona clarificada
Zona B : zona de concentración uniforme
Zona C : zona de transición
Zona D : zona de compresión

12.  Nótese que tanto la zona A como la zona D
se hacen mayores, finalmente se alcanza
un punto donde B y C desaparecen y todos
los sólidos se concentran en D, el cual
recibe el nombre de punto critico.
 Punto critico.-Es la concentración lenta de
los sólidos, que hace que el liquido claro
sea forzado hacia arriba a través de los
sólidos, aquí la velocidad de
sedimentación es baja.

16. PARTE EXPERIMENTAL
Materiales e instrumentos
-Probeta de 1L
-250 g de cal
-Cronometro
-Regla o papel milimetrado

17. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
- Se pesa 100 g. de la muestra, enseguida
se vierte en la probeta para finalmente
enrasar hasta un litro de solución.
- Mida la altura del nivel de la suspensión.
- Con una bagueta mezclar bien hasta
obtener una concentración homogénea
en todos los puntos del sistema.
- Luego tabule sus datos obtenidos tiempo
(t) y avance de la interfase (z)

19. GRAFICAS
 Representar los valores obtenidos de
h( altura) de la interfase frente al tiempo.
 Representar una curva mostrando la
relación entre la velocidad de
sedimentación y la concentración de
sólidos.

20. Completar la siguiente tabla
Nº t(min.) Zi(cm) C(g/l) V(cm/min.)
1 5 min.
2 10 min.
3 15min.
4 20min.
5 60min.
6 ………

21. APLICACIONES
AGUA
Las impurezas naturales pueden encontrarse
en las aguas según tres estados de
suspensión en función del diámetro. Éstos
son :
 Suspensiones hasta diámetros de 10-4 cm.
 Coloides entre 10-4 y 10-6 cm.
 Soluciones para diámetros aún menores de
10-6 cm.

22. TRATAMIENTO
 El primero destinado a eliminar las de
diámetros mayores de 10-4 cm. constituye
la "sedimentación simple".
 El segundo implica la aglutinación de los
coloides para su remoción a fin de formar un
"floc" que pueda sedimentar.
 Finalmente, el tercer proceso, que
esencialmente consiste en transformar en
insolubles los compuestos solubles,
aglutinarlos para formar el "floc" y permitir
así la sedimentación.

23. PROCESO DE TRATAMIENTO

24. PROBLEMA
Se debe diseñar un clarificador para un
efluente con un caudal de 8000 m3/día
que tiene una concentración de sólidos
en suspensión de 3533 mg/lt. La
concentración deseada en los lodos a
extraer se especifican en 11765 mg/lt
(despreciar la concentración de sólidos
en el líquido clarificado).

25. Problemas
(1) Calcular el área de un sedimentador que
es alimentado con 100m3/h de una
suspensión de 50 m3/h para obtener
unos lodos de 125 Kg/ m3 utilizar los
datos obtenidos de la practica.

26. (2)Una suspensión al 3% en peso de
carbonato de calcio se sometió a una
prueba de sedimentación intermitente .
La densidad de los sólidos en suspensión
era de 2,63 g/ml y la densidad del
liquido 1g/ ml. Los resultados de la
prueba indican a continuación .
Tiempo ( min.) 0 20 40 60 80 100 120
140
Altura(m) 176 100 74 57 42 34 26
22
Determine el área de un sedimentador
para manejar 400 000 Kg de sólidos por
día .La concentración inicial de sólidos
en la alimentación es de 3% en peso y la
concentración final será de 40% de
sólidos.