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Molino de perlas 2 — Transcript

by Omar Gonzalez Ortega, PhD · 5,132 words · 905 segments · language en · Watch on YouTube

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  1. 0:01en este vídeo voy a revisar conceptos
  2. 0:03del grado de mezclador nivel de mezclado
  3. 0:07qué tienen que ver con la premisa de que
  4. 0:09el mezclado perfecto no existen
  5. 0:17no existe
  6. 0:21en la práctica
  7. 0:23cuando ya queremos ya tenemos un tanque
  8. 0:26de 10 mililitros y vamos a agitar
  9. 0:28perfecto no existe
  10. 0:31conceptualmente sí de hecho lo vamos a
  11. 0:33usar más adelante en este
  12. 0:36en esta determinación del grado de
  13. 0:38mezclado
  14. 0:40y voy a hablar un poquito conmigo esto
  15. 0:42deberán de aprender los rectores
  16. 0:44vicerrectores pero no creo que ocurra
  17. 0:46entonces yo le voy a dar un vistazo nada
  18. 0:48más
  19. 0:50para usarlo en nuestro caso nos importa
  20. 0:53el molino la descripción del molino de
  21. 0:55perlas que se va a comportar de la misma
  22. 0:57manera aún cuando está girando a
  23. 0:58velocidades grandísimas el mezclado no
  24. 1:00es perfecto
  25. 1:02entonces voy a tratar de explicar esta
  26. 1:05parte d
  27. 1:07de mezclado no ideal
  28. 1:10aunque tenemos un tanque
  29. 1:13en este tanque tenemos cierto volumen
  30. 1:18vamos a considerar que nada más tenemos
  31. 1:20agua tenemos un cierto volumen de agua y
  32. 1:25alimentamos
  33. 1:28cierto flujo volumétrico efe
  34. 1:31que también nos retiramos por ghana
  35. 1:34ese es el flujo volumétrico también va a
  36. 1:37ser agua
  37. 1:40estamos alimentando y retirando
  38. 1:43agua de nuestro tanque a la misma
  39. 1:45velocidad para que el nivel o el volumen
  40. 1:47en el tanque no cambie
  41. 1:51este tanque empecé a estar registrando
  42. 1:55y va a tener algún sistema de agitación
  43. 2:01y lo que vamos a a
  44. 2:03a considerar es lo siguiente
  45. 2:08vamos a hacer una inyección
  46. 2:15vamos a adicionar
  47. 2:24un pulso
  48. 2:27de algo que haya más trazados
  49. 2:30entonces vamos a vamos a inyectar un
  50. 2:34trazador
  51. 2:36iba a ser un pulso el trazador no es
  52. 2:39otra cosa que algo porque algo que
  53. 2:40podemos cuantificar
  54. 2:44el trazado es una sustancia
  55. 2:49que se puede vamos a ponerle aquí medir
  56. 2:55a la salida de nuestro tanque
  57. 3:03entonces acá en la salida yo puedo medir
  58. 3:07la concentración de esa sustancia que
  59. 3:09estoy agregando
  60. 3:13y pudiera ser
  61. 3:16cómo puedo hacer eso aquí a la salida
  62. 3:18del tanque
  63. 3:22pudiéramos colocar
  64. 3:28pues son defectos por ejemplo
  65. 3:34algo que pudiera estar midiendo en línea
  66. 3:38la concentración de ese trazados
  67. 3:42a la salida del tanque
  68. 3:45un ejemplo muy sencillo pues sería
  69. 3:50este detector puede hacer un medidor de
  70. 3:54conductividad
  71. 4:01si el trazado con lo que es agregó
  72. 4:05una sal
  73. 4:07una sal disuelta
  74. 4:09entonces tenemos una sal si ese es el
  75. 4:13caso si nuestras trazador es una sal
  76. 4:19la salida podemos poner un medidor de
  77. 4:22conductividad y él va a registrar
  78. 4:24conforman la sal salga de él va a dar
  79. 4:26señal y la podemos asociar pues al
  80. 4:28trazado
  81. 4:30y pudiera ser un espectrofotómetro
  82. 4:32también
  83. 4:39y si el trazado es absorbe luz
  84. 4:47si pudiera ser esos son algunos ejemplos
  85. 4:52y voy a borrar esto para que no nos haga
  86. 4:54ruido entonces pudiera ser un trazador
  87. 4:56algo que absorbe los ponemos ahí ya la
  88. 4:58salida un espectrofotómetro o un medidor
  89. 5:00de conductiva lo importante es que
  90. 5:03nosotros podemos determinar entonces
  91. 5:07la concentración de ese trazador a la
  92. 5:10salida del tanque bueno entonces eso es
  93. 5:12lo que es el trazado de otro que está
  94. 5:14aquí es que es un pulso
  95. 5:16ese pulso
  96. 5:19y representa
  97. 5:23la adicción
  98. 5:29es decir sólo el proceso está ocurriendo
  99. 5:33está el tanque se está agitando en esta
  100. 5:35está entrando pues esta corriente quedó
  101. 5:38por acá y está saliendo está por acá
  102. 5:40entonces eso está ocurriendo entra agua
  103. 5:42sale agua y hay un volumen de agua
  104. 5:44dentro del tanque lo que hago yo es nada
  105. 5:46más hago una inyección o adicción es ese
  106. 5:49trazador pero esa adicción es finita no
  107. 5:53lo vamos a estar agregando continuamente
  108. 5:55por eso se le llama pulso esto
  109. 5:57representa una de una edición bonita
  110. 5:59finita del trazado y solo
  111. 6:04se agregan cierta
  112. 6:09en masa de trazados
  113. 6:13en ese pulso
  114. 6:17y yo pudiera estar agregando que se
  115. 6:21llama pulso y en el trazado
  116. 6:26nada más proponer así algunos números el
  117. 6:29tanque podrá tener un volumen de 10
  118. 6:31mililitros y mi pulso pudiera ser es un
  119. 6:34mililitro
  120. 6:36de mi solución con trazados
  121. 6:39de cierta concentración de tal manera
  122. 6:41que yo post yo siempre puedo calcular
  123. 6:42cuánta masa de trazadores estoy
  124. 6:45agregando
  125. 6:46pero como digo es finita no lo agregas
  126. 6:50continuamente haces el pulso y luego ya
  127. 6:53se termina está esta adicción
  128. 6:58qué es lo que pasará si el mezclador
  129. 7:00fuera perfecto que me diría este
  130. 7:03detector
  131. 7:05y el mezclado
  132. 7:07antes de considerar esté mezclado bueno
  133. 7:11si el mezclado es perfecto no si vamos a
  134. 7:12agregar es que si el mezclado
  135. 7:17fuese perfecta
  136. 7:24la concentración
  137. 7:29de trazados
  138. 7:34en el tanque una vez que se haga la
  139. 7:36visión
  140. 7:49debería hacer lo siguiente la voy a
  141. 7:51llamar sé hacer esa concentración
  142. 7:54tercer cc será debería ser la masa de
  143. 7:58trazador que se inyectó
  144. 8:02entre el volumen de nuestro tanque que
  145. 8:04llamamos v nada más
  146. 8:07entonces yo agrego lo que yo quiera de
  147. 8:09trazador lo que importa es que massa
  148. 8:11estamos agregando como leds lo que sea
  149. 8:15si el mezclado fuera perfecto en el
  150. 8:17momento en que el trazador entrada
  151. 8:19debería de distribuirse inmediatamente
  152. 8:21en todo el volumen del tanque y bajar su
  153. 8:24concentración como estamos haciendo una
  154. 8:26dilución pensando pues que es este caso
  155. 8:28de un mililitro a 10 mililitros pues es
  156. 8:30claramente una dilución la que debe
  157. 8:33ocurrir tiene entonces la concentración
  158. 8:35en el tanque una vez que hago la adición
  159. 8:37debería ser esa masa que yo agregué
  160. 8:39dividido entre el todo el volumen del
  161. 8:40tanque
  162. 8:42y como de como es perfecto
  163. 8:46inmediatamente debería alcanzarse
  164. 8:49esa concentración
  165. 8:55si gráfica mos
  166. 8:57si se voy a llamarse a la concentración
  167. 9:00de lo que mira a la salida en el
  168. 9:03detector le voy a llamar se hacer
  169. 9:05entonces concentración de traslados
  170. 9:08pero el test está saliendo entonces voy
  171. 9:11a graficar como digo que me diría ese
  172. 9:14ese detector con respecto del tiempo
  173. 9:18lo que estamos estableciendo es
  174. 9:21el mezclado es perfecto va a subir la
  175. 9:24concentración inmediatamente en tiempo
  176. 9:27igual a cero hasta ese valor sea cero
  177. 9:33es decir que es como si esta línea
  178. 9:34subiera rápidamente o súbitamente
  179. 9:38ganamos hace 0 ese sería mi perfil a la
  180. 9:41salida o lo que estuviera midiendo el
  181. 9:42detector con respecto del tiempo
  182. 9:44ya que alcance ese valor puesto que la
  183. 9:47adición del trazador es un pulso tú
  184. 9:49sigues alimentando agua por acá y
  185. 9:52retirando por acá entonces lo que
  186. 9:54ocurrir es van a estar entrando
  187. 9:56elementos de fluido aquí que ya son que
  188. 9:59nada más son agua y sale otro por acá y
  189. 10:02se lleva se lleva atrasado
  190. 10:05esto lo que va estar ocurriendo nada más
  191. 10:06es una dilución entonces la
  192. 10:09concentración va a ir disminuyendo
  193. 10:12así
  194. 10:15conforme pasa el tiempo
  195. 10:18entonces esa curva debería registrar
  196. 10:24el trazado perdón el detector si el
  197. 10:27mezclado fuera perfecto le voy a poner
  198. 10:29aquí mezclado ideas
  199. 10:34bueno
  200. 10:35ya sería pues una simple ilusión
  201. 10:38cortamos la ecuación que lo representa
  202. 10:40por eso deberá pasar si el mezclado
  203. 10:41fuese perfecto
  204. 10:43problemas que pasan si hacemos este
  205. 10:46experimento en la realidad
  206. 10:48con los materiales que están aquí
  207. 10:50hacemos el punto d hacemos al camper
  208. 10:52ahora sí lo vamos a hacer
  209. 10:53experimentalmente con el tanque
  210. 10:55gigantesco
  211. 10:57y vamos a medir la concentración a las
  212. 11:00alientos hasta ahorita la conceptual
  213. 11:02pero ahora lo que estoy estableciendo es
  214. 11:04vamos a ir al tanque
  215. 11:06con la condición de operación de
  216. 11:08agitación la velocidad a la que esté
  217. 11:10girando esta cosa y el flujo el que esté
  218. 11:12y el volumen al que se procese vamos a
  219. 11:15agregar un trazador y vamos a ver cuál
  220. 11:18es la respuesta experimentalmente lo
  221. 11:20vamos a hacer
  222. 11:23y lo que vamos a encontrar son curvas
  223. 11:26que no se parecen a esta en rojo vamos a
  224. 11:29encontrar curvas
  225. 11:32así por ejemplo
  226. 11:41está entonces es la descripción real
  227. 11:46en nuestro tanque debe tener cierto
  228. 11:48tiempo de residencia que está definido
  229. 11:50como el tiempo de residencia este ideal
  230. 11:57nada más la división del volumen entre
  231. 11:59el flujo es en algún punto de nuestra
  232. 12:02curva que se está ubicado el tiempo de
  233. 12:04residencia
  234. 12:06y lo voy atrás hasta el cual kim
  235. 12:09este es el tiempo de recientes
  236. 12:12esta es la curva en verde que es
  237. 12:15mezclado real es lo que nosotros medimos
  238. 12:18experimentalmente y como ven la curva
  239. 12:22verde es muy diferente al comportamiento
  240. 12:24de no diferente más bien no subió tan
  241. 12:27rápido como la curva en rojo y empezó a
  242. 12:30subir pero más y más
  243. 12:33más lento
  244. 12:35empezamos a subir porque en lugar de
  245. 12:37irnos hacia acá como la curva en rojo
  246. 12:42nos vimos por acá
  247. 12:46qué es lo que ocurre entonces aquí que
  248. 12:49estos
  249. 12:51qué crees qué pasaría si lo hiciéramos
  250. 12:54experimentalmente que representan
  251. 12:59qué representa esto no es otra cosa que
  252. 13:02el mezclado pues no es ideal
  253. 13:05pudiéramos variar las condiciones
  254. 13:08pensemos que aumentamos
  255. 13:11las revoluciones a las que gira
  256. 13:14ese agitador y hacemos otra vez el
  257. 13:17experimento y vamos a ver que la curva
  258. 13:22aumentamos la velocidad y ahora la curva
  259. 13:25hace algo así
  260. 13:31hay un cambio en la curva
  261. 13:40por ese cambio que hicimos en la
  262. 13:42operación de que estamos más rápido
  263. 13:48las dos la curva naranja y la y las
  264. 13:51verdes son reales para dos condiciones
  265. 13:53diferentes y como ven pues es muy
  266. 13:55diferente al comportamiento de la línea
  267. 13:57roja
  268. 13:58tiene la curva en rojo que serialidad
  269. 14:03que vamos a ver la voy a estar hablando
  270. 14:05de la línea verde ya atrás aquí esta
  271. 14:09altura
  272. 14:10el tiempo de residencia
  273. 14:13ideal que dijo el que escribe cama
  274. 14:17no debe la línea verde como ven
  275. 14:24y déjenme borro líneas porque nos hará
  276. 14:26tanto desastre
  277. 14:31voy a voy a quitar la naranja
  278. 14:36la volvemos a representar cómo es que
  279. 14:39podemos mejorar el mezclado
  280. 14:41pero vamos a quitar está
  281. 14:44si solo nos vamos a quedar con
  282. 14:48con esas dos cosas
  283. 14:57específicamente a la verde
  284. 14:59[Música]
  285. 15:00decimos que esto fue lo que obtuvimos
  286. 15:02experimentalmente la naranja también
  287. 15:03experimentalmente pero con un cambio de
  288. 15:05condiciones bueno
  289. 15:07qué es lo que está pasando aquí si nos
  290. 15:10basamos en el tiempo de residencia ideal
  291. 15:11y no lo utilizamos para dividir vamos a
  292. 15:15encontrar dos regiones divididas por esa
  293. 15:18línea en azul
  294. 15:20hacia la izquierda esta flecha de aquí
  295. 15:24representa elementos de fluido
  296. 15:29y que permanecen
  297. 15:35un tiempo en el en el tanque
  298. 15:41menor al tiempo de residencia
  299. 15:46qué implica eso bien
  300. 15:49que los elementos de fluidos ha salido
  301. 15:51muy rápido del sistema y ya generaron
  302. 15:54señal en el detector por eso es que
  303. 15:56registras inmediatamente esta
  304. 15:59y la flecha que está a la derecha está
  305. 16:02de aquí pues representa elementos de
  306. 16:03fluido
  307. 16:09que permanecen
  308. 16:14un tiempo mayor tiempo y permanece un
  309. 16:18tiempo mayor
  310. 16:20a tener en el tanque
  311. 16:23hay elementos definido que se están
  312. 16:25saliendo muy rápido y se llevan al
  313. 16:27trazado en elementos de flujo que
  314. 16:29permanecen más tiempo
  315. 16:31y les lleva más tiempo terminar saliendo
  316. 16:33y que se han detectado
  317. 16:40entonces la curva que obtenemos es una
  318. 16:42medida indirecta del grado de mezclado
  319. 16:49porque a qué se debe el nervio anterior
  320. 16:51ya más o menos establecido a qué se debe
  321. 16:54que
  322. 16:57o qué es lo que ocurre lo voy a repetir
  323. 16:59aquí ya con esta más información que
  324. 17:02tenemos tenemos nuestro tanque
  325. 17:06que está operando en continua estado
  326. 17:13y hacemos pues nuestro experimento de
  327. 17:15este en este trazado
  328. 17:19y lo que voy a representar ahora es que
  329. 17:21seguimos a los elementos de fluido todo
  330. 17:24voy a poner aquí este círculo va a ser
  331. 17:26un elemento de fluido y voy a decir que
  332. 17:28sigue esta trayectoria dice sale
  333. 17:34es el elemento más bolsillos otras
  334. 17:36empresas salió del tanque
  335. 17:39vamos a seguir
  336. 17:43un cuadrado de elementos de fluido
  337. 17:47y a lo mejor él sigue esta trayectoria
  338. 17:53y se sale
  339. 17:57y finalmente vamos a conseguir un
  340. 17:59elemento más que va a ser un triángulo
  341. 18:01entra ya lo mejor sigue
  342. 18:05esta trayectoria está apareciendo este
  343. 18:08pero empezó a ser así
  344. 18:11luego aquí de vueltas y finalmente se
  345. 18:15salió
  346. 18:17entonces el problema es carlos y
  347. 18:20mezclado el mezclado no perfecto tiene
  348. 18:24que ver con lo que está representado
  349. 18:26aquí los alimentos de ruido no
  350. 18:27permanecen al mismo tiempo en el tanque
  351. 18:30aun cuando teóricamente si hay un tiempo
  352. 18:32de residencia y si regresamos en esta
  353. 18:36figura
  354. 18:38pudiéramos establecer entonces que de
  355. 18:42este lado estamos hablando de los
  356. 18:43alimentos triángulos permanecen más
  357. 18:46tiempo
  358. 18:51los rectángulos
  359. 18:54los cuadrados permanecieron
  360. 19:00de los triángulos y son los que tuvieron
  361. 19:02la trayectoria más larga luego seguirían
  362. 19:04los verdes con una menor trayectoria
  363. 19:07vamos a considerar que el verde anda por
  364. 19:09aquí
  365. 19:13los círculos son los que representaron
  366. 19:15la trayectoria más corta y se salieron
  367. 19:17muy rápido entonces los círculos andan
  368. 19:19por acá
  369. 19:20entonces todos los elementos de fluido
  370. 19:22permanecen diferentes tiempos y no los
  371. 19:25vamos a poder describir se salen muy
  372. 19:28rápido con respecto al tiempo de
  373. 19:30residencia o se salen después con
  374. 19:31respecto al tiempo de residencia
  375. 19:38bueno entonces recapitulando aquí el
  376. 19:42mezclado ideal no existe siempre mezcla
  377. 19:45ideal y si hacemos este experimento
  378. 19:48sencillo con el tanque real donde
  379. 19:50agregamos un trazador y medimos a la
  380. 19:51salida la concentración de este trazado
  381. 19:53podemos establecer qué tan bueno es
  382. 19:56nuestro mezclado o qué tan malo es
  383. 20:00voy a hacer aquí
  384. 20:04más curvas
  385. 20:09entonces tenemos otra vez
  386. 20:12concentración en la salida contra el
  387. 20:14tiempo
  388. 20:17y tenemos
  389. 20:20curvas donde era así
  390. 20:23nos salimos muy rápido vamos a poner en
  391. 20:25cuidad
  392. 20:27tiempo de residencia
  393. 20:30curvas dónde
  394. 20:34en la pared como un poquito más el
  395. 20:36tiempo de residencia
  396. 20:39y curvas donde esta curva na azul
  397. 20:46mientras eres ciento empezamos muy abajo
  398. 20:51todavía no el que la curva de aquí abajo
  399. 20:53es el detector no ha medido nada todavía
  400. 20:56está reportando cero de concentración
  401. 20:59del trazado y de repente podemos ver que
  402. 21:01sube
  403. 21:05y hace algo de zinc
  404. 21:08sigue pasando lo mismo la línea del
  405. 21:11tiempo de residencia separa elementos de
  406. 21:13frío que salen antes del tiempo de
  407. 21:14residencia y unos que salen después sin
  408. 21:17embargo la curva en azul
  409. 21:20se está acercando más
  410. 21:23a que los elementos de fluido todos
  411. 21:25permanezcan el mismo tiempo
  412. 21:27comparada con la roja la roja tiene
  413. 21:29muchos más elementos saliéndose muy
  414. 21:31rápido del sistema
  415. 21:37entonces operacionalmente nunca vamos a
  416. 21:40llegar al
  417. 21:42mezclado perfecto que sería la cosa que
  418. 21:45llegando por acá
  419. 21:47sube y luego haces y nunca vamos a
  420. 21:50llegar a esa curva más bien entonces lo
  421. 21:52que aspiramos es pensando en estos
  422. 21:54tiempos de residencia es aspiramos a
  423. 21:57tener esta curva en azul y que los
  424. 22:00elementos de fluido permanezcan lo más
  425. 22:03que se pueda todos el mismo tiempo de
  426. 22:04residencia porque con trasladamos esto a
  427. 22:07rompimiento pues todos los elementos de
  428. 22:09fluido van a tener el mismo nivel de
  429. 22:11rendimiento de células como si
  430. 22:12estuvieras haciendo una reacción todos
  431. 22:14los elementos definidos tienen la
  432. 22:16conversión del reactivo o la misma
  433. 22:19formación del producto
  434. 22:21la línea en rojo claramente no te va a
  435. 22:24servir porque elementos de fluido que
  436. 22:25pones en muy poco tiempo y si hay van
  437. 22:28células no se van a romper
  438. 22:31entonces él
  439. 22:35conforme te acerques conforme la curva
  440. 22:38se haga más estrecha como ésta esté este
  441. 22:41es un pico digamos estrecho comparado
  442. 22:44con los otros que son muy anchos desde
  443. 22:46el mezclado es más eficiente llamémoslo
  444. 22:49más más eficiente
  445. 22:52y mientras más estrecho está mejor que
  446. 22:55es el mezclado
  447. 22:57estas cosas yo pudiera determinar las
  448. 23:00experimentalmente a través haciendo los
  449. 23:01experimentos con el trazado y cambiando
  450. 23:04la operación
  451. 23:05este por ejemplo la curva en rojo
  452. 23:07pudiera ser mil revoluciones por minuto
  453. 23:11de mexica dor
  454. 23:12la otra 1200
  455. 23:15y la sólo puedan ser 1500 revoluciones
  456. 23:17con minutos y entonces efectivamente
  457. 23:19estamos mejorando el nivel del grado de
  458. 23:21mezclado en nuestro sistema
  459. 23:26espero que sea un poco clara esta parte
  460. 23:28de qué pasa con el mezclado
  461. 23:36que más mentiras les puedo decir
  462. 23:42bueno obviamente a la hora que se sube
  463. 23:46la velocidad y llegamos a 1500 pues
  464. 23:48mejoramos el mezclado el problema es que
  465. 23:51eso te cuesta en el que tú vayas pasando
  466. 23:53de esta velocidad a esta o ésta
  467. 23:55te va a costar la energía eléctrica para
  468. 23:57mover ese motor a una velocidad más alta
  469. 24:00entonces es posible que ese gasto
  470. 24:03energético sea muy grande y que me digas
  471. 24:05pues no tienen nos gastamos mucha
  472. 24:07energía de pasar de 1.200 2500 porque
  473. 24:10mejor nos quedan dejamos con mil nos
  474. 24:12quedamos dos mil doscientos y así como
  475. 24:15este el grado demostrado como éste pues
  476. 24:16así trabajamos y lo que va a pasar
  477. 24:19siempre en la industria el mezclado va a
  478. 24:22ser tan bueno tan malo como sé
  479. 24:24operacionalmente sea rentable y vivimos
  480. 24:26con ese grado de mezclado con el que sea
  481. 24:29y de nuestro sistema qué grado de
  482. 24:31mezclado tiene se tiene que determinar
  483. 24:33experimentalmente siempre
  484. 24:35aún cuando tengas libertad de subirlo lo
  485. 24:38vas a poder subir hasta un punto nada
  486. 24:39más
  487. 24:40y aún así el mezclador no va a ser
  488. 24:43perfecto vas a tener que lidiar con el
  489. 24:46grado de mezclado que tengas en tu
  490. 24:47sistema
  491. 24:53bueno que voy con esto
  492. 24:56en que no importa cual mezclado tengas
  493. 24:59pues lo tienes que caracterizar
  494. 25:02como como vamos a hacer esa
  495. 25:05caracterización
  496. 25:07entonces
  497. 25:11tenemos
  498. 25:12nuestro
  499. 25:14a través nuestros sistemas en continuo
  500. 25:22y hacemos entonces la inyección del
  501. 25:25trazado
  502. 25:27hacemos pues el experimento
  503. 25:30y ya la salida
  504. 25:33medimos esa concentración del trazado
  505. 25:35con el tiempo y voy a aceptar lo que es
  506. 25:37esa la pongamos que sale la curva hacia
  507. 25:43para hacerla con los puntos
  508. 25:46supongamos que medimos estamos tomando
  509. 25:49muestras a la salida y medimos
  510. 25:51observancia o lo que sea que estemos al
  511. 25:53cierto
  512. 25:54y obtenemos esa cura
  513. 25:57ya establecimos que esa curva que se
  514. 25:59tiene es una medida de qué tan buen es
  515. 26:01mi sistema para mezclar
  516. 26:05y la cosa es y luego vamos a hacer esa
  517. 26:08descripción de ese grado ministro de lo
  518. 26:09que está pasando en el sistema es
  519. 26:11bastante complicado y tan sólo unos 33
  520. 26:14que yo puse aquí pero es un desastre
  521. 26:16inminente imagínense si siguiéramos a
  522. 26:18todos los elementos de frío para saber
  523. 26:20dónde andan pues computacionalmente
  524. 26:22podemos hacerlo pues nos va a llevar una
  525. 26:24eternidad
  526. 26:24resolver el problema lo mejor es hacer
  527. 26:27lo que se hace en estos casos en
  528. 26:30traslada tu sistema real
  529. 26:33a algo teórico
  530. 26:36que los represente
  531. 26:41esa representación es se utilizan varios
  532. 26:44modelos para hacer esa representación el
  533. 26:46que yo voy a hablar específicamente es
  534. 26:48el modelo
  535. 26:50de tanques
  536. 26:53en serie
  537. 26:56en serie perfectamente aquí todos
  538. 27:03entonces habló del modelo y ahora
  539. 27:05regresamos a con qué me refiero con algo
  540. 27:07que lo represente no se pongan que
  541. 27:09tenemos una serie ni de tanques
  542. 27:13y también está digital todos están
  543. 27:15perfectamente agitados
  544. 27:18el flujo que entra es ese
  545. 27:21pero tengo excede el tanque 1 y tengo
  546. 27:24así muchos tanques la salida de uno es
  547. 27:27la entrada de otro
  548. 27:30el tanque 2
  549. 27:37y como ven pues están conectados en
  550. 27:39serie por eso el nombre de este modelo
  551. 27:43será el 3 y vamos a considerar que
  552. 27:46tenemos
  553. 27:48aunque conceptualmente podemos tener n
  554. 27:51tanques
  555. 27:59tiene tanques
  556. 28:04esto como digo es es meramente
  557. 28:07conceptual es
  558. 28:09es conceptual en el sentido de que
  559. 28:11también pues ya nada más con que diga
  560. 28:13perfectamente agitados ya lo hace
  561. 28:20pero matemáticamente si lo puedo hacer
  562. 28:22por qué
  563. 28:25matemáticamente no hay una restricción
  564. 28:27para considerar que algo se mezcla de
  565. 28:28manera perfecta
  566. 28:30ahí está nuestro sistema
  567. 28:34y lo que vamos a hacer es es hacer que
  568. 28:37todo esto va a ser conceptual es hacer
  569. 28:40este mismo experimento de inyectar el
  570. 28:42trazado y lo vamos a hacer en el primer
  571. 28:43tanque
  572. 28:46y vamos a hacer un pulso
  573. 28:49nada más que como son balances
  574. 28:53balances
  575. 28:56perfectamente puedo hacer balance
  576. 28:58macroscópico y mi aproximación es exacta
  577. 29:03entonces una vez que entre el pulso
  578. 29:06puedo suponer que sí que esto sigue
  579. 29:09siendo agua semi flujo es agua y hago mi
  580. 29:13inyección de trazador
  581. 29:16la concentración que salga de mi primer
  582. 29:18tanque le voy a llamarse 1 la del
  583. 29:20segundo c2 c3 seria cn menos uno y este
  584. 29:28entonces sent sigue siendo concentración
  585. 29:31de un trazador
  586. 29:33y el subíndice se establece
  587. 29:37en la salida de que tan que estás
  588. 29:39hablando
  589. 29:40como son tan que es perfectamente
  590. 29:42digital
  591. 29:44y como digo podemos hacer un balance
  592. 29:46macroscópico de trazados
  593. 29:56lo puedo hacer aquí general en la etapa
  594. 29:58n
  595. 30:03y voy a obtener esto que está aquí bm /
  596. 30:06n
  597. 30:08deseen
  598. 30:11de tema
  599. 30:14es igual efe
  600. 30:19el balance entre la acumulación y la
  601. 30:22entrada y salida de trazados
  602. 30:26la etapa en este era el balance
  603. 30:28macroscópico general
  604. 30:31para cualquier etapa en el volumen en
  605. 30:34cada tanque es esto que ella me dio
  606. 30:37bm entrena entonces el volumen de
  607. 30:41nuestro sistema va a ser de m
  608. 30:44que para nuestro caso pues se llama un
  609. 30:47volumen libre
  610. 30:49del molino
  611. 30:52es nuestro sistema real tiene cierto
  612. 30:54volumen lo que voy a hacer es cada uno
  613. 30:56de los tanques de este modelo de tanques
  614. 30:59en serie va a tener de volumen
  615. 31:04de volumen va a ser bm entre el número
  616. 31:06de tanques que tengan
  617. 31:10entonces de ahí salió entonces este
  618. 31:12primer término aquí quieres el volumen
  619. 31:16cada uno de los tanques
  620. 31:20entonces ahí está como digo todos estos
  621. 31:23conceptos que pasa si empezamos a
  622. 31:25resolver este balance de masa para cada
  623. 31:28una de las etapas
  624. 31:33entonces lo que voy a hacer es aplicarla
  625. 31:35acá
  626. 31:39en esta primera etapa
  627. 31:43etapa 1
  628. 31:49y vamos a encontrar para la etapa 1
  629. 31:54voy a aplicar la etapa 1 y voy a aplicar
  630. 31:57la condición
  631. 32:01inicial
  632. 32:03apropiada y vamos a obtener este
  633. 32:05resultado entonces de manera general voy
  634. 32:08a tener esta ecuación de ese 1
  635. 32:13en de teta
  636. 32:16en ese 1
  637. 32:19que está aquí es una nueva variable
  638. 32:22que va a estar definida como el tiempo
  639. 32:24real entre el tiempo de residencia
  640. 32:28es decir
  641. 32:31efe
  642. 32:333b m deporte
  643. 32:35nada más es un cambio de variable y ésta
  644. 32:38es la ecuación que están aquí en rojo
  645. 32:43aquí en rojo para aplicar a la etapa 1
  646. 32:48la integramos aplicamos la condición
  647. 32:50inicial apropiada y obtenemos este
  648. 32:53resultado
  649. 33:06obtenemos esta ecuación que establece
  650. 33:09cómo cambia la concentración del trazado
  651. 33:12a la salida del primer tanque y como ven
  652. 33:15es un decaimiento exponencial
  653. 33:20eso es lo que sale de
  654. 33:23para el primer tanque
  655. 33:27y podemos seguir repitiendo este
  656. 33:29procedimiento desde terminamos esta
  657. 33:32concentración podemos ahora hacer el
  658. 33:33balance en la etapa 2 y ahora calcularse
  659. 33:372
  660. 33:39que va a estar va a ser dos en función
  661. 33:42de ese uno que es lo que está entrando
  662. 33:43pero segundo ya depende de teta
  663. 33:46de esta variable theta está aquí ya
  664. 33:50tenemos expresión aquí entonces podemos
  665. 33:52hacer que ese 2 dependa de ted y así
  666. 33:54podemos ir avanzando me voy a brincar
  667. 33:56todo el procedimiento en el libro lo
  668. 33:58pueden consultar y luego podemos
  669. 34:00brincarnos a este tanque y hacerse 3 y
  670. 34:03hasta que lleguemos al tal al último
  671. 34:06tanque el que sería pues que me de tapa
  672. 34:10y entonces sólo voy a escribir el
  673. 34:12resultado
  674. 34:14en repitiendo
  675. 34:17el balance
  676. 34:20de trazados
  677. 34:27hasta alcanzarlo el papá viene
  678. 34:33podemos entonces obtener
  679. 34:36esta ecuación
  680. 34:54esta ecuación que describe la
  681. 34:57concentración del trazado a la salida es
  682. 34:59la expresión que permite establecer
  683. 35:02cuánto vale esa variable
  684. 35:04ahí aparece teta esta cosa es una en en
  685. 35:07que parezca otra cosa
  686. 35:11este dato también nos conviene
  687. 35:15y por aquí también está teta
  688. 35:19si intentábamos el olvido que está
  689. 35:20definido por esta ecuación entonces esta
  690. 35:23ecuación es cn
  691. 35:25al final en función del tiempo
  692. 35:28cómo cambia la concentración a la salida
  693. 35:30del tanque n de nuestro trazador con
  694. 35:32respecto al tiempo de un modelo
  695. 35:34completamente conceptual y está dado por
  696. 35:36esta expresión que ven aquí
  697. 35:41en su libro y definen una variable no
  698. 35:45voy a entrar en detalles lo único que es
  699. 35:47esta variable s en 13 0
  700. 35:53perdón con cn
  701. 35:55entonces una y de hecho le llaman curva
  702. 35:58a lo que voy a dibujar ahorita
  703. 36:00pero esa es la relación que lo podemos
  704. 36:03obtener pues de esta ecuación acá se
  705. 36:05tienen tres de cero pasamos hasta s
  706. 36:07dividiendo
  707. 36:10qué pasa así como digo todo esto es
  708. 36:13conductor qué pasa si gráficas ésta
  709. 36:16funciona en rojo
  710. 36:22vamos a graficar entonces en el huella
  711. 36:25mar en 3
  712. 36:28contra la teta que se hacía dimensional
  713. 36:36de acuerdo a esta definición de tetas y
  714. 36:39tetas es igual a 1
  715. 36:42pues el tiempo es el tiempo residencia
  716. 36:46entonces en algún lado tiene que estar
  717. 36:50el tiempo de
  718. 36:52de residencia y de al pp igual a un
  719. 36:55tercero
  720. 36:57y vamos a resolver lo que vamos a
  721. 37:00obtener es
  722. 37:02vamos a obtener esta curva
  723. 37:06esta curva en verde
  724. 37:12si n es igual a 1 si sólo tenemos un
  725. 37:14tanque
  726. 37:16que era el mezclado el que el mezclado
  727. 37:18está perfecto el que ya conocíamos la
  728. 37:20respuesta después de que esperábamos en
  729. 37:22el otro sistema real y no obtuvimos
  730. 37:25lo interesante es cuando empezamos a
  731. 37:27aumentar el valor de n
  732. 37:32si lo hacemos para n igualados
  733. 37:37tenemos algo así
  734. 37:41[Música]
  735. 37:472
  736. 37:48mejor y más claro
  737. 37:53en el sentido pues de lo que estoy
  738. 37:55hablando
  739. 37:57y seguimos aumentando ese valor
  740. 38:01y lo que vemos es que nos empezamos a
  741. 38:03acercar al tiempo a que los elementos
  742. 38:05tengan
  743. 38:08los elementos de su tiempo residencial
  744. 38:11al ideal entonces este va a ser en 3
  745. 38:17y así pudiéramos seguir graficando esta
  746. 38:21función para diferentes valores de n
  747. 38:26si no lo hacemos grande
  748. 38:28por ejemplo 20
  749. 38:31vamos a obtener esta que ya se acerca
  750. 38:34más allá
  751. 38:38esta parte más que dijimos que
  752. 38:40representa el mejor mezclado
  753. 38:44algo así quedaría
  754. 38:47este sería para n igual a 20 entonces
  755. 38:50cómo ven de acuerdo a este modelo
  756. 38:53de tanques en serie perfectamente si
  757. 38:54todos a mayor número de tanques el
  758. 38:59mezclado es mejor y viceversa michigan
  759. 39:02es pequeño eso te habla de un grado de
  760. 39:04mezclado es malo
  761. 39:07lo valioso de este modelo es que estas
  762. 39:10curvas que estoy dibujando aquí que son
  763. 39:12las gráficas de esta ecuación
  764. 39:15pues se parecen a estas a lo que yo
  765. 39:17tuviera experimentalmente
  766. 39:19y entonces
  767. 39:22del modelo death and que es el ser y
  768. 39:24como ya dije es conceptual pero pero lo
  769. 39:27que yo necesito o lo quiera utilizar es
  770. 39:29para lo real entonces otra vez regreso a
  771. 39:33esta parte donde tenemos el sistema real
  772. 39:36hacemos nuestro trazado que el pulso del
  773. 39:38trazador y obtenemos esta respuesta
  774. 39:41y a lo mejor la voy a graficar aquí
  775. 39:43encima a lo mejor nuestra respuesta
  776. 39:46se parece a la curva
  777. 39:49dn igual a 3
  778. 39:53pero este
  779. 39:55este es en el molino real o en el tanque
  780. 40:00real
  781. 40:02con el trazado como ven el proceso
  782. 40:05utilizado de los tanques en serie porque
  783. 40:07puede representar prácticamente
  784. 40:09cualquier grado de mezclado que tengas a
  785. 40:10lo mejor tu corbata salió y se parece
  786. 40:12más a la de n iguala
  787. 40:16a 2
  788. 40:18ya dependerá no tienes una escala muy
  789. 40:20buena y te sale porque sí
  790. 40:26entonces qué
  791. 40:29y esto como para que nos sirve la
  792. 40:31ventaja de lo que está aquí es el
  793. 40:35experimento lo que estamos haciendo es
  794. 40:38tenemos nuestro tanque real o nuestro
  795. 40:41molino real
  796. 40:44puedo poner aquí es nuestro del sistema
  797. 40:46real proyecto flujo
  798. 40:48y adicionamos el 3 a 2
  799. 40:51y obtenemos
  800. 40:56cierta curva de grado de mezclado
  801. 41:00que es característica de mi sistema
  802. 41:05lo que vamos a hacer es te voy a
  803. 41:07trasladar pero voy a realizar este
  804. 41:10sistema
  805. 41:12este estado al modelo este de tanques en
  806. 41:14serie
  807. 41:24y la pregunta es cuántos tanques
  808. 41:28necesito en este modelo concepto para
  809. 41:32obtener la misma respuesta acá de cn y
  810. 41:35entonces tiene cuánto tiene que valer
  811. 41:40de manera que
  812. 41:42puedes utilizar el modelo o a la hora
  813. 41:45que tú calcule s/n
  814. 41:47es que en estrés
  815. 41:50hágase el ajuste y entonces el modelo
  816. 41:52pase lo más cerca que se pueda de los
  817. 41:54datos
  818. 41:56y éste está en rojo sería el modelo
  819. 42:01qué es lo que ganas de hacer de escribir
  820. 42:04el sistema este real
  821. 42:06con este modelo que es lo que se gana en
  822. 42:09esta flecha lo que se gana es
  823. 42:13representar el grado de mezclado porque
  824. 42:15puedes hacer el ajuste entonces
  825. 42:17representas esta curva de acá pero lo
  826. 42:19que inconscientemente está haciendo es
  827. 42:21está trasladando esta flecha está
  828. 42:23diciendo en mi sistema lo voy a
  829. 42:24representar como como este concepto
  830. 42:28y entonces ya una vez que ya definimos
  831. 42:31esta parte de aminas son tres tanques
  832. 42:33borrando de aquí voy a decir mi sistema
  833. 42:35está representado con n igual a 3
  834. 42:41y lo que sea que predice el modelo aquí
  835. 42:43es lo que yo obtuve experimentalmente
  836. 42:46entonces esto
  837. 42:50ahora representa a esta parte real
  838. 42:54y lo que hago es me transfiere entonces
  839. 42:57hacia el modelo conceptual porque porque
  840. 42:59puedo hacer balances microscópicas
  841. 43:01entonces una vez que ya determinamos el
  842. 43:03grado de mezclado el modelo traslada el
  843. 43:07sistema real alcista al modelo de
  844. 43:09tanques agitados en serie y luego ya
  845. 43:12sobre él como él ya representa el grado
  846. 43:14de mezclado sobre él hacemos cálculos
  847. 43:16adicionales es decir yo puedo entonces
  848. 43:20ya tener mis tres tanques que sé que
  849. 43:22representan mi sistema y entonces que
  850. 43:24ese no sea un flujo volumétrico de agua
  851. 43:26sino empezamos a alimentar la suspensión
  852. 43:29celular
  853. 43:31de lo que queremos fragmentar y pues
  854. 43:33aquí conceptualmente pudiéramos agregar
  855. 43:35las perlas
  856. 43:37que es irrelevante pues eso pero ahí
  857. 43:39estaré entonces las perlas y voy
  858. 43:41rompiendo celdas
  859. 43:44esta concentración que te diga el modelo
  860. 43:47con tres etapas que fueron las que
  861. 43:48repuntaron en mezclado personas que van
  862. 43:50a establecer el nivel de rompimiento que
  863. 43:53alcanzan
  864. 43:56entonces
  865. 43:59forzosamente tiene que hacerse el
  866. 44:02experimento del trazador con el tanque
  867. 44:04real y hay que generar pues estos puntos
  868. 44:08que yo grassi que escribí acá es
  869. 44:10forzosamente se tiene que hacer con
  870. 44:15con estos en azul es el sistema real
  871. 44:18en nuestro caso observarlas y de real
  872. 44:22con eso tenemos que hacer trazador es la
  873. 44:24única forma de saber el grado de
  874. 44:25mezclado ya que tienes esos datos en
  875. 44:27azul entonces utilizas el modelo
  876. 44:31este modelo y establece que el valor de
  877. 44:34n representa esos dabs haces un ajuste
  878. 44:37que sería la curva en rojo
  879. 44:39que llame modelo y luego ya entonces en
  880. 44:43es igual a 3 y predice el rompimiento
  881. 44:46pero con esto de abajo si ya te olvidas
  882. 44:48del sistema real y sistema real sólo
  883. 44:50establece este para saber cuánto vale n
  884. 44:52y representar tu sistema real con el
  885. 44:55modelo de tanques en serie esto esto es
  886. 44:58lo mismo qué va a pasar si tuvieras un
  887. 44:59reactor y está ocurriendo una reacción
  888. 45:01es exactamente lo mismo el mezclador no
  889. 45:03es real no es no es ideal pero no es
  890. 45:05real
  891. 45:06y los elementos de vido permanecen
  892. 45:09diferente tiempo entonces que hay
  893. 45:10conversiones diferentes pero al final él
  894. 45:13se puede hacer lo mismo y establecer el
  895. 45:16experimento el tratado con el rector
  896. 45:18real y lo voy a pasarte para que miren
  897. 45:21igual a 5 a 10 a lo que salga y luego ya
  898. 45:24utilizamos ese para predecir cuál es el
  899. 45:26rendimiento la conversión de nuestro
  900. 45:28reactivo aquí en este caso pues es el
  901. 45:30rompimiento bueno espero que décadas más
  902. 45:33o menos claro
  903. 45:35en el siguiente vídeo ya vemos entonces
  904. 45:37esta parte de ahora nos pasamos a secar
  905. 45:39y como calculamos ese rompimiento

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