Calculo De U En Ram.docx

Transcript

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA LABORATORIO DE BIOINGENIERÍA II GRUPO: 8IM1 Práctica II DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN REACTOR AGITADO MECÁNICAMENTE (RAM) INTEGRANTES: JASSO CELAYA CELAYA ERIC MUÑOZ SALGADO LEISLY ELIZABETH ELIZABETH PÉREZ MAZLUM SALIM RESENDIZ ALBARRAN EMMANUEL PROFESORA: DRA. CLEOTILDE JUREZ RAMÍREZ !" DE MAYO DE #!1$ INFORME 1. Reportar en la tabla 1 las características y dimensiones del reactor  utilizado. Tipo de biorreactor RAM nivel planta piloto Volumen de operación 20 litros Tipo de impulsor Rusthon Diámetro del tanque 31 cm Diámetro del impulsor 13 cm Altura del líquido 32.6 cm Separación entre impulsores 14.3 cm No. de paletas en el impulsor 4 Velocidad de agitación del impulsor 100 min1 !rpm" No de impulsores 2 Número de bafes 4 Presión de apor #0 l$%in2 !asto de agua de en"riamiento 1&.2'#()%min IM*+ENE, -E REA/OR IO RA EN , EERIOR 5 EN , INERIOR 5 -E  IO -E ROEA, E RE,ENA. 2. Reportar en una tabla el perfil de temperatura tiempo para la etapa de calentamiento y para el enfriamiento. Tabla ! P%&'() *% +%,-%&+/& *% %0'&(,(%0+ 2 3)%0+,(%0+ %0 '/03(40 *%) +(%,-. 3. Graficar las curvas de temperatura en función del tiempo para el  calentamiento y enfriamiento. #alentamiento 140 120 100 /alentamiento '0 60 40 20 0 0 2 4 6 ' 10 12 14 16 1' Gra"ica #. C/&5 *% +%,-%&+/& -& ) %+- *% 3) %0+,(%0+ $n"riamiento 140 120 100 En7riamiento '0 60 40 20 0 0 2 4 6 ' 10 12 Gra"ica ! C/&5 *% +%,-%&+/& -& ) %+- *% %0'&(,(%0+. 140 120 100 '0 60 40 20 0 0 # 10 1# 20 2# 30 3# Gra"ica $! C,-&3(40 %0+&% ,67 3/&57 *% +%,-%&+/&. 4. Calcular el valor de las constantes a y b de las ecuaciones empíricas de calentamiento y enfriamiento.  C07+0+%7  2 6 -& 3)%0+,(%0+ P&+(,7 *% ) %3/3(40 1: T9TH 1;6%;+ 1 D0*%: T: +%,-%&+/& *%) ,%*( TH: +%,-%&+/& *%) ,%*( *% 3)%0+,(%0+ 5-& 7+/&*  2 6: 70 307+0+%7 S( ,%*(0+% /0 <&?'(3= -*,7 6+%0%& ,67 307+0+%7. E0+03%7: T@TH9 1;6%;+ T@TH ;19 ; 6% ;+ L0 T@TH ;1 9 ;L0 6  + S% ,/)+(-)(3 +* ) %3/3(40 -& ;1= 2 /% ) +%,-%&+/& *%) ,%*( *% 3)%0+,(%0+ TH= %7 ,2& /% T. E0+03%7 0/%7+& %3/3(40 # /%* *% ) 7( 6+%0%&  )7 30+0+%7  2 6 -& 3)%0+,(%0+. P& 6+%0%& TH *%6%,7 (0+%&-)& %0 ) +6)7 *% 5-& 7+/&* ) -&%7(40 /% 07 *0 %) ,04,%+&= P9 $! )6@(0 #  -%& %7 3&&%7-0*% 7)  ) -&%7(40 ,0,+&(3= -& 76%& ) -&%7(40 67)/+ *%) 7(7+%, *%6%,7 7/,&)% ) -&%7(40 +,7'&(3 *% ) 3(/** *% M(3= %0 %7+% 37 $8$ ,,H<. P ,0,+&(39 $!)6F@(0 # 9 ."!# 6&  P +,7'&(3 *% ) 3(/** *% M(39 $8$,,H< 9 !.8! 6&  P 679 .!# 6&  !.8! 6& 9 .#$16&  I0+%&-)0* ) P 67 %0 )7 +6)7 *% 5-& 7+/&* 7(7+%, H #O= 6+%0%,7 %) 5)& *% ) +%,-%&+/& *%) ,%*( *% 3)%0+,(%0+= %0 %7+% 37 %7:  TH91$.81KC T%0(%0* %7+ +%,-%&+/&= & 7( -*%,7 6+%0%& 0/%7+& &%3+. Tabla $! C/&5 *% T%,-%&+/& )(0%)(* ,%*(0+% ) %3/3(40 #= -& 3)%0+,(%0+ 0 0.2 0 7!8"29  0.0&8 4 6  0.06' R: 9 0.&& 10 12 14 16 1' 0.4 0.6 0.' inear !" 1 1.2 1.4 1.6 1.' Grá"ica %! C/&5 *% +%,-%&+/& -& ) %+- *% 3)%0+,(%0+ )(0%)(*. O6+%0(%0* ) %3/3(40 *% ) &%3+= -*%,7 76%& )7 307+0+%7  2 6. 3 9 ;!.!8 63 9 ;!.!"# ❑ min ❑ 9 min 9 1 min 60 s 1 min 60 s =−0.0015 s− 1 =−0.0011 s− 1  C07+0+%7  2 6 -& %0'&(,(%0+ P&+(,7 *% ) %3/3(40 1: T9T3 1;6%;+ D0*%: T: +%,-%&+/& TH: +%,-%&+/& *%) )>/(* *% %0'&(,(%0+  2 6: 70 307+0+%7 S( ,%*(0+% /0 <&?'(3= -*,7 6+%0%& ,67 307+0+%7. E0+03%7: T@T39 1;6%;+ T@T3 ;19 ; 6%;+ L0 T@T3 ;1 9 ;L0 6  +  E7+ %3/3(40  7% 303% 3, ) %3/3(40 *% ) &%3+= 2 30 %)) -*%,7 )(0%)(& 0/%7+& 3/&5 *% +%,-%&+/& %0 ) %+- *% %0'&(,(%0+ 2 7> 6+%0%&  )7 30+0+%7  2 6 -& %) %0'&(,(%0+. E0 %7+ 37(40 T 3  ) ,%*(,7 *(&%3+,%0+% *%) )>/(* o hi  ? [ ( ) 2 0.51 hi=  D t   N  p  μb 0.67 ( ) ( ) Cp μb k   Dt  0.33  μb  μw 0.14 ] ( k ) 4190 0.317489 m hi utilizando la correlación correspondiente. T%0%,7 /%: )( 2 J  kgK  ) =− 293953.059 J  2 minm  K    del lado del lí"uido de proceso )&%7 /+()(*7 -& *%+%&,(0& %) 3%'(3(%0+% *% -%)>3/) D(91. 3, %7-%7&  D(91. 3,!.$ 3, 91.$ 3, N91!! ,(0;19!.!#87;1 911!; <@,791! <@3,7 C-9 1 3)@3/) %+%&0 %0 %) (0+%&3,6(*& *% 3/%+ : 30*/3+(5(** +&,(3 *%) '(3 *%) /(*  &% *% +&07'%&%03(9 V!.1,!.#",9 !.1, # %)3(**9 <7+ *%) 3/) *%) )* *%) )>/(* 3: 3%'(3(%0+% *% -%)>3/) %+%&0 %0 %) (0+%&3,6(*& *% 3/%+  3: 30*/3+(5(** +&,(3 *%) 3%& S/7+(+/2%0* %0 %3/3(40 #: 39!.!$ 3)@3,#7KC 1 U9 1 0.00065678 + 1 0.105772 +   0.35 0.045 U9".$1!; 3)@ 3,#7KC . C)3/)& %) '3+& *% %07/3(,(%0+. T,0* %0 3/%0+ ) %3/3(40 7('(37 -& 0 *W&) 3, -/%*%0 7%& -& %%,-) ) -&%7(40 *% +&6 $! )6@(0 # 2 3-3(** #!)(+&7. D%0+& *% )7 30*(3(0%7 *% -%&3(40 ,?7 (,-&+0+%7  30+&)& %0 /0 6(&&%3+& -*%,7 %030+&& -H= +%,-%&+/&= -&%7(40 2 +&07'%&%03( *% 3)&= 7(%0* %7+ X)+(, %5)/* %0 ) -&?3+(3  +&57 *%) 3?)3/) *%) 3%'(3(%0+% <)6) *% +&07'%&%03( 2 %) '3+& *% %07/3(,(%0+. E) -%&'() *% +%,-%&+/&7  Grfica 3( %7 /0 67/% *%) 3,-&+,(%0+ %0 %) 3,6( *% +%,-%&+/& *%) RAM= %) 3/)  7/ 5% 7% %03/%0+& &%)3(0* 30 ) 30+(** *% 3)& /% 7% 7/,(0(7+&  %+&%. D% %7+% ,* )7 3%'(3(%0+%7 *% +&07'%&%03( *% 3)& -& 3)%0+,(%0+ #!"8.8 J@,(0,# 2 %0'&(,(%0+ #$.!" J@,(0,# ,/%7+&0 /0 *('%&%03( *% 8!= ) /% 0 %7 -7(6)% -/%7+ /% %0 +%&> %7+7 *%6%&>0 7%&  ( 7%& +0 <&0*%. R%7-%3+  )7 3%'(3(%0+%7 *% -%)>3/) (0+%&0 ( 2 %+%&0  7% 6+/5(%&0 5)&%7 *% ".$"1!; 2 !.# 3)@73,#KC &%7-%3+(5,%0+%= %)) 07 (0*(30 ) 5%)3(**  ) 3/) /0 ')/(*= 6 *(5%&77 <&*7 *% <(+3(40 +&07'(%&% 3)& %0 7+% 37 %7-%3>'(3  /0 5%)3(** *% <(+3(40 *% 1!! &-,= %7 *%3(&= ) 5%)3(** *% +&07'%&%03( *% 3)& -& 305%33(40. L7 '3+&%7 *% %07/3(,(%0+ -& 3)%0+,(%0+ 2 %0'&(,(%0+ 70 #"!#. 2 1$".8 3,#7KC@3) &%7-%3+(5,%0+% %7+7 &%-&%7%0+0 ) &%7(7+%03(  ) +&07'%&%03( *% 3)& %0 %) (0+%&3,6(*& -& %) *%-47(+ *% (03&/7+3(0%7 %0 )7 -&%*%7 *%) ,(7, ) /% '%3+  ) 30+(** *% 3)& &%/%&(* -& /0 3(%&+ -%&3(40 %0 ) ,%*(* *% /% 7% &%/%&(&? ,?7 %0%&<>= -& %)) %7 /0 '3+& *% 3&&%33(40 /% 7% (0+&*/3% %0 %) 3?)3/) *%) 3%'(3(%0+% <)6) *% +&07'%&%03( *% 3)&. /ON/,IONE, S% 3)3/)4 %) 3%'(3(%0+% <)6) *% +&07'%&%03( *% 3)& *% /0 &%3+& <(+* ,%3?0(3,%0+% ,%*(0+% /0 -%&'() *% +%,-%&+/&7 %0 '/03(40 *%) +(%,-= /% -%&,(+(4 &%)3(0& %) 3%'(3(%0+% *% +&07'%&%03( *% 3)& *% /0 ')/(* 3)%0+* 2 %0'&(* -& ,%*( *% /0 (0+%&3,6(*& 3/%+ *% ,0%& /% %7+ 3&&%)3(40 -/%* /+()(&7% %0 %) *(,%07(0,(%0+ -&%)(,(0& *% %/(-7 (0*/7+&()%7 /% &%/(%&0 %) 3)%0+,(%0+  %0'&(,(%0+ *% *(3 )(/(* -/%7+ /% %) 3%'(3(%0+% *% -%)>3/) 5&> 30 ) 5(737(** *%) ')/(*= 7> 3, *% ) 5%)3(** *% <(+3(40 *%0+& *%) +0/%. IIO+RAFBA  G%0-)(7= C&(7+(% J. 18  %&0 D. = P&3%77 *% +&07'%&%03( *% 3)&= E*(+&() CECSA= M(3= 1!= --.$ 2 1".