Extraccion liquido-liquido.

EXTRACCIÓN LIQUIDO-LIQUIDO

1. La fase dispersa debe ser la que tiene el mayor flujo volumétrico excepto en equipos con retromezclador donde debe estar  uno con el flujo volumétrico más pequeño que el otro. Debe ser la fase que moja bien el material de construcción. Puesto que la interrupción de fase continua generalmente es mayor, esta fase debe ser compuesta por el material menos peligroso o menos costoso.
2. No hay ninguna aplicación comercial conocida de reflujo para procesos de extracción, aunque la teoría es favorable (Treybal).
3. Los mezcladores se limitan a arreglos de no más de cinco etapas. La mezcla se logra con la rotación de turbinas o bombas de circulación. Los mezcladores están diseñados sobre la suposición de que los tamaños de gota son cerca de 150 diámetro µm En recipientes abiertos, tiempos de residencia de 30 — 60 min o velocidades superficiales de 0,5 – 1,5 ft/min se proporcionan en los mezcladores. Eficiencias de la etapa de extracción se toman comúnmente como 80%.
4. Torres de roció de hasta 20-40 pies de alto dependen de una sola etapa.
5. Torres empacadas se emplean cuando 5 — 10 etapas son suficientes. Anillos Pall de 1 — tamaño de 1,5 pulgadas son los mejores. Las cargas de la fase dispersa                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     no deben exceder 25 gal / (min) (pies cuadrados). HETS de 5 — 10 ft pueden ser razonable. La fase dispersa debe ser redistribuida cada 5 —7 pies. Las torres empacadas no son satisfactorias cuando la tensión superficial es más de 10 dyn/cm.
6. Las torres de platos tienen agujeros de sólo 3, 8 mm ø velocidades a través de los orificios se mantienen por debajo de 0,8 pies/seg, para evitar la formación de pequeñas gotas. La redispersion de cada fase en cada bandeja se puede diseñar para: espaciamientos de bandeja son de 6-24. Eficiencias de la bandeja son en el rango de 20-30%.
7. Las torres empacadas y las torres de platos pueden operar a frecuencias de 90 ciclos/min y amplitudes de 6, 25 mm. En torres de gran diámetro, HETS de alrededor de 1 m se ha observado. Tensiones superficiales tan altas como 30-40 dyn/cm no tienen ningún efecto adverso.
8. Las torres de platos intercambiables pueden tener orificios de pulg. diámetro, 50 — 60% área descubierta, longitud de los orificios de 0,75 pulg., 100-150 orificios/min, normalmente los espacios entre cada plato es de 2 pulgadas, pero en el rango de 1: 6. En una torre de diámetro de 30 pulg, los HETS son de 20-25 pulgadas y rendimiento es gal/(hr)(sqft) 2000. Requisitos de energía son menores que las torres empacadas.
9. Discos rotatorios o otras torres cuentan con Hets en el rango de 0.1 a 0.5 m. La eficiencia especial Kuhni con discos perforados de 40% tienen HETS de 0.2m y una capacidad de 50 m3/m2 hora.

FILTRACIÓN

1. Los procesos son clasificados por sus tasas de endurecimiento en un laboratorio las hojas de filtro al vacio: ápido, 0.1 – 10,0 cm/seg; medio, 0,1 – 10,0 cm/min; lento, cm/hr.
2. Filtración continua no debe intentarse si espesor de 1/8 de pulgada no se formó en menos de 5 minutos.
3. Filtración rápida se logra con las bandas o centrífugas de empuje.
4. Tasa media de filtración se realiza con vacío.
5. Lodos de filtración lentas se manejan con filtros de presión o centrífugas de sedimentación.
6. Clarificación con acumulación insignificante de endurecimiento se logra con los cartuchos  o filtros de arena.
7. Pruebas de laboratorio son aconsejables cuando la superficie filtrante se espera que más de unos pocos metros cuadrados, cuando el lavado de la torta es crítico, cuando el secado de la torta pueda ser un problema, o cuando se necesite cubrir primero.
8. Para finamente el suelo los minerales y los minerales, las tasas de filtración de tambor rotatorio pueden ser 1500 lb/ (day)(sqft), en 20 rev/hr y 18-25. Vacío de Hg.
9. Sólidos gruesos y cristales pueden filtrarse en las tasas de6000 lb/(day)(sqft) en rev 20 / h, 2-6 in. Vacío de Hg.

FLUIDIZACIÓN DE PARTÍCULAS CON LOS GASES

1. Propiedades de las partículas que son propicias para la fluidificación lisa son: forma redondeada o suave, suficiente dureza para resistir el desgaste, los tamaños en el rango de 50 – 500 µm día, un espectro de tamaños con relación de mayor a menor en el rango de 10 — 25.
2. Agrietamiento catalizadores son miembros de una clase amplia caracterizada por diámetros de 30-150 µm, densidad de 1,5 g/mL, apreciable expansión de la cama antes de fluidificación establece en mínima velocidad de propagación mayor que la velocidad mínima de fluidificación y retirada rápida de las burbujas.
3. El otro extremo de fluidificación suavemente las partículas se caracteriza por arena gruesa y perlas de vidrio que han sido objeto de mucha investigación de laboratorio. Sus tamaños están en el rango de 150-500 pm, densidades de 1.5 — 4,0 g/mL, la expansión de la pequeña cama. Acerca de la magnitud misma de propagación mínimo y mínimo velocidades de fluidificación y también tienden a difundir rápidamente las burbujas.
4. Partículas pequeñas y partículas grandes de 1 mm o más, no fluidifican bien y generalmente son procesadas en otras maneras.
5. Ásperas correlaciones se han hecho de la velocidad de fluidificación mínima, mínima velocidad de propagación, expansión de la cama, fluctuación de nivel de cama y altura desunir. Expertos recomienda, sin embargo, que cualquier diseño real se basa en trabajo de planta piloto.
6. El funcionamiento se realizan en múltiplos de dos o más de la mínima velocidad de fluidificación. En los reactores, el material arrastrado se recuperó con ciclones y regresó a proceso. En los secadores, las partículas finas seca más rápidamente por lo que no es necesario reciclar el material arrastrado.

INTERCAMBIADORES DE CALOR

1. Tomar cierto flujo a contracorriente en un intercambiador de carcasa y tubo como base.
2. Tubos son en pulgadas, espaciamiento triangular de 1 pulgada, 16 pies de largo; una cáscara ft diámetro acomoda 100 pies cuadrados; 2 pies diámetro, 400 pies cuadrados, 3 pies diámetro, 1100 pies cuadrados.
3. El tubo es para corrosivos, suciedad, escalamiento y fluidos de alta presión.
4. Shell es para fluidos viscosos y condensación.
5. Gotas de presión son 1.5 psi para hervir y 3 — 9 psi para otros servicios.
6. Temperatura mínima apropiada de refrigerantes es de 20°F
7. Temperatura de entrada de agua es de 90°F, salida máxima 120°F.
8. Coeficiente de calor de transferencia para la estimación de efectos, agua líquida, 150; condensadores, 150; líquido a líquido, 50; líquido a gas, 5; gas a gas, 5; reboiler, 200. Máximo flujo en calderines, 10.000 Btu / (hr)(sqft).
9. Intercambiador de doble tubo es competitivo en tareas que requieren 100 — 200 pies cuadrados.
10. Intercambiadores compactos (placa y aleta) tienen 350 pies cuadrados/pies cúbicos y cerca de 4 veces el calor de transferencia por pies cúbicos de unidades de carcasa y tubos.
11. Intercambiadores de placa y marco son adecuados para servicios de sanidad alta y son de 25-50% más económico en construcción de acero inoxidable que unidades de carcasa y tubos.
12. Enfriadores de aire: los tubos son 0,75 – 1,00 pulgadas, aletas con superficial total de 15 — 20 m2/m2 superficie desnuda, U = 80 — 100 Btu/(hr) (pies cuadrados superficie pelada) (0F), ventilador alimentación 2, hp/(MMBtu/hr) 5, enfoque 50°F o más.
13. Calentadores: tipo de radiación, Btu/(hr)(sqft) 12.000; tipo de convección, 4000; velocidad de tubo de aceite frío, 6 pies/seg; aprox. igual transferencia de calor en las dos secciones; eficiencia térmica 70-75%; temperatura del gas de combustión 250 — 350°F .

AISLAMIENTO

1. Hasta 650°F, se utiliza 85% más de magnesia.
2. Utiliza una mezcla de amianto y de tierra de diatomeas.
3. Cerámicos refractarios a temperaturas más altas.
4. Equipo Cyrogenic (-200°F) emplea insulants con poros finos, en el que está atrapado el aire.
5. Qoptimo espesor varía con la temperatura: 0,5 pulgadas en 200°F, 1,0 pulg en 400°F, 1,25 pulg a 600°F.
6. Bajo condiciones de viento (7,5 mi/hr), 10-20% mayor espesor de aislamiento.

MEZCLA Y AGITACIÓN

1. Suave agitación se obtiene distribuyendo el líquido con un impulsor a velocidades superficiales de 0,1, 0,2 ft/seg y agitación intensa en 0,7, 1,0 ft/seg.
2. intensidades de agitación con los impeledores en tanques desconcertados se miden por la energía entrada, hp/1000 gal, y velocidades punta de impulsor:

1. [pic 1]Proporciones de un tanque agitado en comparación con el diámetro D: nivel líquido = D; diámetro de rodete de la turbina = D/3; nivel del impulsor por encima del fondo = D/3; anchura de la hoja de hélice = 10/15; cuatro Deflectores verticales con ancho = D/IO.
2. Hélices están hechas de un máximo de 18 pulgadas, los impulsores de turbina de 9 pies.
3. Burbujas de gas sparged en el fondo del recipiente se traducirá en agitación suave a una velocidad superficial de gas de 1 ft/min, la agitación severa en 4 ft/min.
4. Suspensión de sólidos con una velocidad de sedimentación de 0,03 ft/seg se logra con rodetes de turbina o hélice, pero cuando la velocidad de sedimentación es superior a 0,15 ft/seg intensa agitación con una hélice es necesaria.
5. Para poder conducir una mezcla de un gas y un líquido puede ser 25-50% menos que el líquido solo.
6. En la línea de entradas son adecuados cuando el tiempo de contacto (un segundo o dos) es suficiente, con entradas de alimentación de 0,1 – 0,2 hp/gal.

AMPLIACIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULA

1. Los principales métodos de ampliación de tamaño de partícula son: compresión en un molde. extrusión a través de un dado seguido de fractura o de la corte a tamaño, floculación de material fundido seguida de solidificación.
2. Instalaciones granuladoras de tambor tienen longitud a las relaciones de diámetro de 2, 3, velocidades de 10-20 rpm, pitch hasta 100. El tamaño es controlado por la velocidad, tiempo de permanencia y cantidad de ligante; 2, 5 mm de diámetro es común.
3. Molinos de disco rotatorio son más uniformes que el tambor granula-términos de referencia. Fertilizante se hace 1.5 — 3,5 mm: mineral de hierro 10 – 25 mm de diámetro.
4. Rodillo de compactación y enladrillado se realiza con rodillos desde diámetro 130 mm por 50 mm de ancho hasta 910 mm diámetro por 550 mm de ancho. Productos extruidos están hechos 1 – 10 mm de espesor y se dividen de acuerdo a la medida para cualquier procesamiento necesarios, tales como la alimentación a las máquinas de compresión.
5. Las tabletas se hacen en máquinas de compresiones rotativas de polvos y granuladas en tamaños uniformes. Diámetro máximo habitual es de 1,5 pulgadas.
6. Estiradores hacen polvos, pastas y se funde a través de un troquel siguió cortando. Un tornillo de 8 pulgadas tiene una capacidad de 2000 lb/hr de plástico fundido y es capaz de extruir las tubería de 150-300 ft/min y para cortar en tamaños tan pequeños anillos como arandelas en 150-300 Ft/min.
7. Torres de perlas convierten materiales fundidos en gotas y dejan de solidificar en contacto con una corriente de aire. Se utilizan Torres tan altas como 60 m. Económicamente el proceso se convierte en competitivo con otros procesos de granulación cuando una capacidad de 200 – 400 toneladas diarias se alcanza. Gránulos de nitrato de amonio, por ejemplo, son 1.6 — diámetro 3,5 mm en el 5: rango del 95%.
8. Granulación de estrato fluidificado se lleva a cabo en camas bajos 12-24 pulgadas de profundidad a velocidades de aire de 0,1 — 2.5 m/s o 3 — 10 veces el mínimo de velocidad, con tasas de evaporación de 0.005 de fluidificación — 1,0 kg/m2 seg. Un producto tiene un rango de tamaño 0,7 — 2,4 mm de diámetro.

TUBERÍAS

1. Velocidades de la línea y gotas de presión con diámetro D en pulgadas: descarga de la bomba líquida, ft/seg (5 + D/3), 2,0 psi/100 pies; succión de la bomba líquida, ft/s (1.3 + D/6), 0,4 psi/100 pies; vapor o gas, D 20 ft/sec, 0,5 psi/100 ft.
2. Válvulas de control requieren al menos de 10 psi de caída para el buen control.
3. Válvulas de globo se usan para los gases, para el control y donde se requiere cierre apretado.
4. Válvulas de compuerta son para la mayoría de los otros servicios.
5. Conexiones atornilladas se utilizan sólo en tamaños de 1,5 pulgadas y más pequeño, bridas o lo contrario la soldadura. Bridas y accesorios están clasificados para 150, 300, 600, 900, 1500, o 2500 psia.
6. Tubería número = 1000 P/S, aproximadamente, donde P es la presión psia y S es la tensión admisible de trabajo (unos 10.000 psia en acero al carbono A 120 en 500°F). 40 es el más común.

BOMBAS

1. Energía para el bombeo de líquidos: hp = (gpm)(psi efficiency).
2. Succión normal de bomba (NPSH) de una bomba debe ser superior a un cierto número, dependiendo del tipo de bombas y de las condiciones, si el daño es evitar. NPSH = (presión en el ojo del impulsor, pressure)/(density) de vapor. Gama común es 4: 20 ft.
3. Velocidad específica Ns= (rpm)(gpm)0.5/entrada Ft)0.75, las bombas podrán dañarse si se sobrepasan ciertos límites de eficiencia es mejor en algunas gamas.
4. Bombas centrífugas: sola etapa 15 — 5000 gpm, cabeza máxima de 500 ft; gradual de 20 — 11.000 gpm, jefe máximo de 5500 pies. Eficiencia de 45% en 10() gpm, en gpm 50() el 70%, 80% a 10.000 gpm.
5. Bombas axiales para 20 — 100.000 gpm y 40 pies, de 65-85% de eficiencia.
6. Bombas rotativas para 1 — 5000 gpm, 50,0 () 0 ft cabeza, 50-80% de eficiencia.
7. Alternativo para 10 — 10.000 gpm, 1.000.000 pies (valor máximo). Eficiencia 70% a 10 hp, 50 hp, 90% a 500 hp.

REACTORES

1. La velocidad de reacción en todos los casos debe establecerse en el laboratorio y la velocidad de tiempo o el espacio de residencia y distribución de productos eventualmente debe encontrarse en una planta piloto.
2. Dimensiones de las partículas de catalizador son 0,1 mm en lechos fluidizados, 1 mm en lechos de mezcla y 2, 5 mm en camas fijas.
3. Las proporciones óptimas de reactores de tanque agitado son con nivel de líquido igual al diámetro del tanque, pero a presiones altas proporciones más delgadas son económicos.
4. Entrada a un tanque agitado de reacción homogénea es de 0,5 – 1,5 hp/1000 gal, pero tres veces esta cantidad al calor debe ser transferido.
5. El comportamiento ideal de CSTR (reactor continuo de tanque agitado) se aborda cuando el tiempo de residencia promedio es 5-10 veces la longitud del tiempo necesario para lograr la homogeneidad, que se logra con revoluciones de 500-2000 de un agitador correctamente diseñado.
6. Se llevan a cabo reacciones por lote en tanques agitados para pequeñas tasas diarias de producción o cuando los tiempos de reacción son largos o cuando algunas condiciones tales como nivel de entrada o temperatura debe programarse de alguna manera.
7. Relativamente lento reacciones de líquidos y lodos se llevan a cabo en tanques de agitación continuados. Una batería de cuatro o cinco en la serie es más económica.
8. Reactores de flujo tubulares son adecuados para producciones altas de residencia corto (seg o min) y cuando es necesaria la transferencia de calor considerable. Se utilizan tubos embebidos o construcción del cáscara-y-tubo entonces.
9. Catalizador granular lleno de reactores, la distribución del tiempo de residencia a menudo es no mejor que la de una batería CSTR de cinco etapas.
10. Para conversión de alrededor del 95% de equilibrio, el funcionamiento de  batería de la cinco-etapa del CSTR se enfoca en un flujo tapón.

REFRIGERACIÓN

1. Una tonelada de refrigeración se le retira 12.000 Btu/h de calor.
2. En los distintos niveles de temperatura: 0-50°F, enfriada glicol y salmuera soluciones; — 50 — 40°F, amoniaco, freones, butano; etano o del propano.
3. Refrigeración de la compresión con 100°F el condensador requiere  hp / tonelada en los distintos niveles de temperatura: 1,24 a 200F; 1.75 en 0°F; 3.1 en el – 40°F; 5.2 en – 80°F.
4. A continuación, 80°F, cascadas de dos o tres refrigerantes se utilizan.
5. En compresión de una sola etapa, la relación de compresión está limitada a cerca de 4.
6. En varias etapas de compresión, economía es mejorado con intermedio intermitente y reciclaje, operación llamada economizador.
7. Refrigeración de absorción (amoníaco a-300F, bromuro de litio a + 450F) es cal de contención cuando el vapor inútil está disponible a 12 psia o menos.

SEPARACIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS

1. Grizzlies que están construidos de barras paralelas en espaciamientos apropiados se utilizan para quitar los productos de más de 5 cm de diámetro
2. Las pantallas cilíndricas giran a 15 – 20 rpm y por debajo de la velocidad crítica; ellos son convenientes para mojado o seco de detección en el rango de 10 – 60 mm.
3. Planas pantallas vibrados o sacudidos o impactados con despedir bolas. Pantallas inclinadas vibran a 600 — 7000 movimientos/minuto y se utilizan para hasta 38 µm
4. Tamices rotatorios operan a 500-600 rpm y se adapta a una gama de 12 mm a 50 pm.
5. Clasificación del aire se prefiere para los tamaños finos porque pantallas de 150 mesh y son más frágiles y lentos.
6. Clasificadores mojadores sobre todo se utilizan para hacer bajo tamaño, de gran tamaño y dos gamas de tamaño, con una rotura comúnmente en el rango entre 28 y 200 mesh. Un clasificador de rastrillo funciona en cerca de 9 movimientos/minuto al hacer separación en malla 200 y 32 movimientos/minuto en 28 malla. Contenido de sólidos no es crítica, y que el desbordamiento puede ser 2—2() % o más.
7. Los hidrociclones manejan hasta 600 pies cúbicos/min y puede eliminar las partículas en el rango de 300 — urna 5 de suspensiones diluidas. En un caso, una unidad de diámetro de 20 pulgadas tenía una capacidad de 1000 rpm con una caída de presión de 5 psi y un corte entre 50 y 150 pm.

UTILIDADES: ESPECIFICACIONES COMUNES

1. Vapor: 15-30 psia, de 250-275; 150 psia, 366°F; 400 psia, 448°F; 600 psia, 488°F o con 100-150°F recalentamiento.
2. Agua de enfriamiento: suministrar 80-90°F de torre de enfriamiento, volver a 115 — 125°F, retorno de agua de mar 110°F, agua templada o vapor condensado arriba 125°F.
3. Suministro de aire en enfriamiento de 85— 95°F; enfoque de temperatura de proceso, 40°F.
4. Aire comprimido en el 45, 150, 300 o 450 psia niveles.
5. Aire instrumento a 45 psia, punto de rocío 0°F.
6. Combustibles: gas de 1000 Btu/SCF en 5-10 psia, o hasta 25 psia para algunos tipos de quemadores; líquido en 6 millones Btu / barril.
7. Fluidos: aceites de petróleo debajo de 600°F.
8. Electricidad: 1-100 caballos de fuerza, 220-550 V; 200-2500 hp, 2300-4000 V.

RECIPIENTES (TAMBORES)

1. Tambores son relativamente pequeños vasos para proporcionar capacidad de oleada o separación de fases en-formación.
2. Bidones líquidos generalmente son horizontales.
3. Separadores gas/líquido son verticales.
4. Longitud/diámetro óptimo = 3, pero una gama de 2.5 — 5.0 es común.
5. Tiempo de interrupción está a 5 minutos la mitad completa de tambor de reflujo, 5-10 min para un producto de alimentación otra torre.
6. En tambores de alimentar un horno, 30 min de mitad está permitido.
7. Tambores METALURGICOS delante de compresores deben contener no menos de 10 veces el volumen líquido pasando por minuto.
8. Separadores líquido/líquido están diseñados para settlin velocidad de 2-3 pulg. / min.
9. Gas velocidad en separadores de gas/líquido, V = k – 1 ft/seg, con k = 0.35 con malla deentrainer, k = 0.1 sin malla deentrainer.
10. Eliminación del arrastre del 99% se alcanza con almohadillas de malla de 4 — espesores de 12 pulgadas; espesor de 6 pulgadas es popular.
11. Para los cojines verticales, el valor del coeficiente en el paso 9 se reduce por un factor de i.
12. Puede esperar buen rendimiento a velocidades de 30-100% de los calculados con la k dado; 75% es popular.
13. Desunir los espacios de 6 – 18 pulgadas delante de la almohadilla y 12 por encima de la almohadilla son adecuados.
14. Los separadores ciclónicos pueden diseñarse para la colección de 95% de partículas de 17:00, pero generalmente solamente gotas de más de 50 prn necesitan quitarse.

VASOS (PRESIÓN)

1. Diseño de temperatura entre-200F y 6500F es 500F por encima de la temperatura; mayores márgenes de seguridad se utilizan fuera del rango de temperatura determinado.
2. La presión de diseño es 10% o un 10-25 psi sobre el funcionamiento máximo de la presión, cualquiera que sea mayor. La presión máxima de funcionamiento, a su vez, se toma como 25 psi por encima de la operación normal.
3. Diseñar las presiones de los buques que operen en el 0: 10 psia y son 40 psia.
4. Para la operación de vacío, las presiones de diseño son 15 psia y completo vacío.
5. Espesores de pared mínimos para rigidez: 0,25 pulgadas 42 pulgadas diámetro y menores, 0,32 pulgadas de 42, 60 pulgadas diámetro y 0,38 pulgadas para más de 60 pulgadas de diámetro
6. Corrosión subsidio 0,35 pulgadas para conocemos condiciones corrosivas, 0,15 pulgadas para las secuencias no-corrosivos y 0,06 para tambores de vapor y aire receptores.
7. Tensiones de trabajo admisibles son una cuarta parte de la resistencia última del material.
8. Tensión máxima admisible depende fuertemente de temperatura.

RECIPIENTES (TANQUES DE ALMACENAMIENTO)

1. Por menos de 1000 gal, usa tanques verticales en las piernas.
2. Entre 1000 y 10.000 gal, utilizar tanques horizontales sobre soportes de hormigón.
3. Más allá de 10.000 galones, uso de tanques verticales en fundaciones de hormigón.
4. Líquidos sujetos a pérdidas de respiración pueden almacenarse en tanques con techos flotantes o de expansión para la conservación.
5. Francobordo es 15% por debajo de 500 galones y un 10% por encima de 500 galones de capacidad.
6. Treinta días capacidad a menudo se especifica para materias primas y productos, pero depende de la conexión de horarios del equipo de transporte.
7. Capacidades de tanques de almacenamiento son por lo menos 1.5 veces el tamaño de la conexión de equipos de transporte: por ejemplo, camiones cisterna de 7500 gal, gal 34.500 coches del tanque y capacidades prácticamente ilimitadas de barcazas y petrolero.

TORRES DE ABSORCIÓN

La absorción es una operación en la que se transfiere materia desde una corriente gaseosa a otra líquida. La absorción constituye el fenómeno básico de numerosos equipos y procesos industriales.

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