Enseñanza de Ingeniería Armfield
OPERACIONES UNITARIAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Y DE MASA
UOP14 UNIDAD CRISTALIZADORA - Versión 1
La cristalización es un proceso significativo dentro de la ingeniería química, que se utiliza para lograr la separación de uno o más de los componentes de una mezcla líquida. Esta unidad demuestra este proceso en escala de laboratorio para que los estudiantes puedan comprender mejor esta técnica industrial.
El sistema permite observar un tipo de cristalización muy interesante
a nivel industrial, conocida como Cristalización de Solución
por Enfriamiento. Cada experimento puede llevarse a cabo dentro de la duración
típica de una clase de laboratorio, y los estudiantes se benefician
al poder observar directamente el proceso.
EspecificaciÓn para pedidos
• Banco de laboratorio con base de plástico ABS y consola
eléctrica integrada, sobre la cual se monta un recipiente de vidrio
para cristalización, un calefactor de agua, un caudalímetro
y un intercambiador de calor.
• Sensor de temperatura y calefactor de agua de 2kW, vinculados a
un controlador PID para lograr mayor exactitud en el control de temperatura.
• Sonda para medir la conductividad de la solución
• Acción de enfriamiento controlada indirectamente por una
válvula de control de caudal
• Dispositivos de protección para los circuitos eléctricos
• Indicadores de temperatura en el reactor y conductividad
• Adquisición de los datos de los sensores a través
de un puerto USB
• Juego de tamices para clasificar los Cristales por Tamaño
• Completo manual del usuario con ejercitación
PRÁCTICAS PROPUESTAS
• Comprensión de los principios implicados en la cristalización
• Equilibrio de masa y energía
• Proceso por lotes
• Funcionamiento continuo (opcional)
• Evaluación de eficiencia y cinética de la cristalización
• Estudio del efecto de diversos parámetros: nivel de agitación
y enfriamiento
• Distribución de tamaño de los cristales
DESCRIPCIÓN
El UOP14 brinda una introducción a los principios fundamentales de la cristalización. Es un banco de laboratorio con un reactor de cristalización transparente, que permite visualizar continuamente el desarrollo del proceso. Se utiliza el método de enfriamiento de solución para investigar su comportamiento.
El equipo cuenta con un recipiente encamisado de cristalización, un sistema de control de temperatura y un agitador. La temperatura del reactor es regulada por un circuito de agua caliente que pasa por la camisa.
Un calefactor colocado sobre la línea de alimentación de agua y un sensor de temperatura ubicado dentro del reactor mantienen la temperatura de proceso deseada a través de un controlador PID.
El vaso cristalizador se llena con la solución caliente para someterla
al proceso; se la mezcla adecuadamente con un agitador axial de velocidad
variable, y al reducir luego la temperatura, la solución se sobresatura
para finalmente cristalizarse.
Al finalizar el proceso del lote se descarga una muestra del cristalizador,
se la filtra, enjuaga, seca en un horno y finalmente se tamiza. El tamizado
de los cristales obtenidos proporciona una clasificación granulométrica
a través de mallas de diferentes calibres. Estas últimas se
entregan con el UOP14. El fraccionamiento resulta útil para evaluar
la distribución de tamaño de los cristales y el crecimiento
de los grupos nucleados.
Se incluye un sensor de conductividad que ayuda a monitorear el desarrollo del proceso.
Se pueden investigar diferentes velocidades de enfriamiento variando el caudal del agua de la camisa. Para hacerlo de modo simple y rápido, se provee un caudalímetro con válvula de control. Así, los estudiantes investigan las diferentes condiciones que se dan en la cristalización
El funcionamiento del equipo se controla de forma sencilla, ya que su panel de control incluye indicadores de conductividad y temperatura así como todos los controles necesarios (mezclador, calefactor, regulador de temperatura).
El manual de instrucciones incluye una serie de experimentos que brindan mayor solidez de conocimiento a los estudiantes de operaciones unitarias.
El equipo se entrega completo, con interfase USB y adquisidor de datos. Los parámetros que se generan en la operación del equipo, se transfieren a una PC (que debe ser provista por el usuario). El programa asociado incluye un graficador avanzado, instrucciones para configurar el equipo, guías de trabajos prácticos, teoría relacionada y archivos de ayuda.
La PC debe contar con un puerto USB y sistema operativo Windows.
ACCESORIO OPCIONAL PARA ALIMENTACIÓN CONTINUA
UOP14-11
Este banco de laboratorio forma parte de un sistema de cristalización continua junto con el UOP14. El módulo puede usarse con fines didácticos y además para demostrar las ventajas del proceso continuo al compararlo con el proceso de fabricación por lotes. Una bomba peristáltica con velocidad variable controla el caudal de solución caliente que pasa del tanque de alimentación hacia el reactor y un controlador unido a dos calefactores mantienen la temperatura.
El UOP14-11 es totalmente autoportante y puede anexarse en cualquier momento para convertir un cristalizador por lotes Armfield en un sistema continuo.
ARRIBAACCESORIOS OPCIONALES
UOP14-11: Este accesorio se encuentra disponible para experimentos en sistema continuo
• Banco de laboratorio con base de plástico ABS y consola
eléctrica integrada sobre la cual se coloca un tanque de alimentación
y agitador en acrílico trasparente junto con un calefactor y una
bomba peristáltica
• Sensor de temperatura y calefactor de 2,5kW anexados al tanque de
alimentación y conectados a un controlador PID para regular con precisión
la temperatura de la solución
• Bomba peristáltica para enviar la solución del tanque
de reserva de 20 litros al reactor
ACCESORIOS REQUERIDOS
• El software necesita una computadora con Windows con puerto USB (la PC no está incluida)
• Conjunto de filtración por vacío tipo Buchner
• Horno de laboratorio para secar las muestras de cristales
• Balanza de laboratorio
Requisitos
Suministro eléctrico
UOP14-A: 220-240V/1ph/50Hz at 13A
UOP14-B: 120V/1ph/60Hz at 20A
UOP14-G: 220-240V/1ph/60Hz at 13A
Suministro de agua
Agua fría a un mínimo de 3 litros/min a 3 bar
ARRIBAEspecificación de transporte
UOP14:
Volumen: 0.35m3
Peso bruto: 35kg
UOP14-11:
Volumen: 0.35m3
Peso bruto: 35kg
Dimensiones totales
UOP14:
Altura: 0.65m
Longitud: 1m
Profundidad: 0.5m
UOP14-11:
Altura: 0.69m
Longitud: 1m
Profundidad: 0.5m
Garantía del productoTodos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años |
 |
|---|