Molienda Labo Iq II

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11UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, Decana de Amrica)FACULTAD DE QUMICA E INGENIERA QUMICAE.A.P. INGENIERA QUMICADEPARTAMENTO ACADMICO DE OPERACIONES UNITARIAS

LABORATORIO DE INGENIERA QUMICA II

MOLIENDAPRACTICA N: 2GRUPO: BINTEGRANTES:Amesquita Chvez, Regina0407Caballero Gmez, Sabrina11070103Delgado Hinostroza, Hctor 11030172 Morn Tern, Arturo11070047 Villena Andrs, Tilsa 03070148

PROFESOR: Ing. JORGE LEN LLERENAHORARIO: Sbados 8 am-2 pm

FECHA DE PRCTICA: 05 de Septiembre del 2015FECHA DE ENTREGA: 01 de Octubre del 2015TABLA DE CONTENIDOPgina

1. RESUMEN03

2. INTRODUCCIN04

3. PRINCIPIOS TERICOS05

4. DETALLES EXPERIMENTALES16

5. TABLA DE DATOS Y RESULTADOS18

6. DISCUSIN DE RESULTADOS25

7. CONCLUSIONES26

8. RECOMENDACIONES26

9. BIBLIOGRAFA27

10. APNDICE28

1. RESUMEN

En la presente prctica se realiza la molienda de 10 kg de maz en un molino de cuchillas mviles en dos corridas de 5 kg cada una variando el flujo de alimentacin. La descarga del molino se clasifica en un tamizador industrial que consta de 2 mallas, 6 y 10. A continuacin se realiza el anlisis granulomtrico de la alimentacin del tamizador, as como a los overflow y underflow de las mallas 6 y 10.La prctica tiene como objetivo obtener la constante de Rittinger, Kick y Bond para la molienda de maz en el molino mencionado, usando 5 kg de maz como alimentacin y realizar el anlisis granulomtrico de las corrientes que intervienen en el tamizador industrial, que tiene como alimentacin la descarga del molino, para determinar la eficiencia de las mallas.En la experiencia se realizaron dos corridas, a 429.27Kg/h y 1120.96 kg/h para estas corridas se obtuvieron las potencias netas requeridas experimentales cuyos valores fueron de 0.91 y 2.26 hP. A partir de estas potencias se calcularon las constantes de Rittinger, Kick y Bond experimentales para el maz los cuales fueron de 0.78cm2/kgf-cm, 32148.7kgf-cm/kg, 22.29kW-h/ton y 0.79 cm2/kgf-cm, 31022.4 kgf-cm/kg, 22.28 kW-h/ton.Las eficiencias de la malla 6 y 10 usadas para la clasificacin del producto del molino son 55.81% y 55.21% respectivamente. Se concluye experimentalmente, para las mallas 6 y 10 del clasificador, que la eficiencia es mayor si el objetivo de la clasificacin es la recuperacin de gruesos.

2. INTRODUCCIN

La operacin unitaria que tiene por objeto la disminucin de tamao de materiales slidos que requieren de un tamao especfico; trozos, grnulos o partculas se denomina molienda.En muchos casos el producto debe tener lmites muy estrechos de tamao granular el cual, generalmente no se consigue con la molienda .Para ello se requieren operaciones de clasificacin y tamizado para lograr la limitacin deseada de tamaos.Las dos operaciones bsicas de reduccin de tamaos y de separacin estn asociadas, ya que los anlisis de tamizado en el laboratorio son necesarios para evaluar el rendimiento de una operacin de desintegracin dada y proporcionar los datos necesarios para establecer la energa requerida.En los procesos industriales la reduccin de tamao de slidos se lleva a cabo por distintos mtodos y con fines diferentes, las grandes piedras de un mineral crudo se desintegran hasta un tamao manejable; los productos qumicos sintticos se muelen hasta polvo y las lminas de plstico se cortan en cubos o rombos. Los productos comerciales con frecuencia han de cumplir rigurosas especificaciones con respecto a la forma de las partculas. La reduccin de partculas aumenta tambin la reactividad de los solidos, permite la separacin por mtodos mecnicos de ingredientes no deseados y reduce el tamao de un material fibroso para su fcil tratamiento.

3. PRINCIPIOS TERICOS

DESINTEGRACIN MECNICA DE SLIDOSLa Reduccin de Tamao es la operacin unitaria en la que el tamao medio de los alimentos slidos es reducido por la aplicacin de fuerzas de impacto, compresin, cizalla (abrasin) y/o cortado. La compresin se usa para reducir slidos duros a tamaos ms o menos grandes. El impacto produce tamaos gruesos, medianos y finos. La frotacin o cizalla, produce partculas finas y el cortado se usa para obtener tamaos prefijados.

Figura N 1. Reduccin de tamaos1. Finalidad de la reduccin de tamaosLos objetivos perseguidos con la reduccin de tamaos son: la +produccin de cuerpos slidos con una determinada amplitud de tamao granular o con superficies especficas preestablecidas, y la separacin por fractura de minerales o cristales de compuestos qumicos que se hallan ntimamente asociados en el estado slido.Adems, la reduccin de tamao es muy importante en la industria por las siguientes razones: Facilita la extraccin de un constituyente deseado que se encuentra dentro de la estructura de un slido. (P.e.: obtencin de harina a partir de granos y jarabe a partir de la caa de azcar). Se pueden obtener partculas de tamao determinado cumpliendo con un requerimiento especfico del alimento. Aumento de la relacin superficie-volumen incrementando la velocidad de calentamiento o de enfriamiento, la velocidad de extraccin de un soluto deseado, etc. Favorece la mezcla de ingredientes hacindose ms fcil y rpido, como sucede en la produccin de formulaciones, sopas empaquetadas, mezclas dulces, entre otros.

2. Tipos de mquinas para la reduccin de tamaoDe acuerdo a la desintegracin que producen se les puede clasificar de la siguiente manera: Quebrantadores (gruesos y finos): Realizan el trabajo pesado de romper grandes piezas de slidos en pequeos trozos. Un quebrantador primario opera con el material que sale de la cantera, aceptando todo el material tal como sale de a ( a ). Un quebrantador secundario reduce estos trozos a partculas quizs de (). Quebrantadores de mandbula. Quebrantadores giratorios Quebrantadores de rodillos Molinos (Intermedios y finos): Reducen el producto del quebrantador hasta formar un polvo. El producto procedente de un molino intermedio puede pasar a travs de un tamiz de 40 mallas, mientras que la mayor parte del producto que sale de un molino fino pasa a travs de un tamiz de 200 mallas. Molino de martillos, impactores Molinos de rodadura-comprensin: molinos de rulos, molinos de rodillos Molinos de frotacin Molinos de volteo: molinos de barras, molino de bolas, molinos de guijarros, molinos de tubos, molinos de compartimentos Molinos ultrafinos: Acepta como alimentacin partculas no superiores a () y genera un producto con un tamao tpico de a . Molinos de martillos con clasificacin interna Molinos que utilizan la energa de un fluido Molinos agitados Mquinas de corte: Producen partculas de forma y tamao definidos, con una longitud de a . Cortadoras de cuchillas Cortadoras de cubos Cortadoras de tirasEstas mquinas realizan su trabajo en formas muy diferentes. La comprensin es la accin caracterstica de los quebrantadores. Los molinos utilizan impacto y frotacin, a veces combinadas con compresin; los molinos de ultrafinos operan principalmente por frotacin. El corte es, por supuesto, la accin caractersticas delas maquinas cortadoras.

MOLIENDALa molienda es una operacin unitaria que reduce el volumen promedio de las partculas de una muestra slida. La reduccin se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra por medios mecnicos hasta el tamao deseado. Los mtodos de reduccin ms empleados en las mquinas de molienda son compresin, impacto, frotamiento de cizalla y cortado.1. Tipos de molinosLos molinos son mquinas empleadas en la molida de granos y, en general, de materiales slidos de caractersticas especficas. Los ms conocidos y usados son: Molino de martillos. Conformado por una cmara de pulverizacin, un rotor y un tamiz. El rotor posee un nmero variable de martillos de 4 a 10 y gira a una velocidad elevada de 10000 RPM. El tamiz tiene una abertura adecuada por donde pasa el producto pulverizado. El tamao de partculas es de , siendo su distribucin homognea.Los factores que afectan a la eficacia del proceso son: (1) velocidad de giro del rotor, (2) caractersticas del tamiz y (3) velocidad de alimentacin al molino. Las ventajas son: gran versatilidad y facilidad de manejo, limpieza e instalacin.

Figura N 2. Molino de martillos Molino de hlices o de cuchillas. Es una variacin del molino de martillos, posee un rotor con un nmero variable de 2 a 12 cuchillas y gira a una velocidad de 200 a 900 RPM. El sistema de pulverizacin es grosera e intermedia pues el tamao de las partculas es mayor a .Los factores que afectan a la eficacia del proceso son: (1) tamao de los martillos y (2) coincidencia en la distancia de separacin entre cuchillas mviles y fijas.

Figura N 3. Representacin esquemtica de un molino de cuchillas.

Molino rodillo. Conformado por dos rodillos lisos, acanallados o dentados. Los ejes son horizontales y la velocidad de giro es de 50 a 300 RPM. El sistema de reduccin es intermedia con tamao de partcula de .

Figura N 4. Molino de tres rodillos Molino de bolas. Recipiente cilndrico rotatorio (metlico o cermico) que contiene una carga de bolas de acero inoxidable, el cual es el elemento activo que se desplaza por defecto de la rotacin. El tamao de partculas es de .

Los factores que afectan a la eficacia del proceso son: (1) velocidad de rotacin del cilindro, (2) tamao de las bolas, (3) carga de bolas y (4) carga de material. Este tipo de molino es til para productos oxidables o explosivos y, se puede usar en una pulverizacin hmeda y de materiales estriles (previa esterilizacin de la cmara). Los inconvenientes del molino de bolas son: larga duracin del proceso, elevado consumo energtico y laboriosa limpieza.

Figura N 5. Molino de bolas con su respectiva representacin

Micronizador. Llamado molino de chorro o molino neumtico. La trayectoria de las partculas son elpticas o circulares. El tamao mximo inicial es de (en algunos casos es necesario una pulverizacin previa con otro tipo de molino) y el tamao final, (ultrafina).

Los factores que condicionan la eficacia son: (1) presin de las corrientes de aire y (2) velocidad de alimentacin. Las ventajas son: pulverizacin de productos termolbiles (debido al efecto refrigerador del aire en la cmara de pulverizacin) y, til para materiales semirrgidos, resistentes al impacto y quebradizos.

Figura N 6. Micronizador2. Seleccin del molinoPara la seleccin de un molino se debe tener en cuenta los siguientes puntos: Forma de las partculas (relacionada con el mecanismo) Relacin de reduccin (los molinos admiten partculas por debajo de un tamao mnimo y producen partculas por encima de un tamao mnimo) Cantidad de masa a tratar Coste del proceso y del mantenimiento del aparataje Caractersticas del material: Dureza Elasticidad superficie Erosionabilidad Humedad Termolabilidad

Figura N 7. Tipos de molino

3. Potencia consumida por el molino Motor monofsico:

Motor trifsico

4. Potencia neta requerida por el molino

Donde:

TAMIZADOEl tamizado es un mtodo de separacin de una mezcla de partculas de diferentes tamaos en dos o ms fracciones, cada una de las cuales estar formado por partculas de tamao ms uniforme que la mezcla original. El tamizado en seco se aplica a materias que contienen poca humedad natural o que fueron desecadas previamente. El tamizado en hmedo se efecta con adicin de agua al material en tratamiento, con el fin de que el lquido arrastre a travs del tamiz a las partculas ms finas.1. TamizUn tamiz es una malla metlica constituida por tejidos de hilos metlicos dejando un espacio entre s por donde se hace pasar el material previamente triturado. El material que no atraviesa los orificios del tamiz se designa como rechazo o fraccin positiva, y el que lo pasa se llama cernido o fraccin negativa.

Figura N 8. Tamices

2. Rendimiento de un tamizEl rendimiento o efiencia de un tamiz es la medida del xito de un tamiz en conseguir una separacin exacta de los materiales.

Donde:

Se tiene que

Haciendo un balance de materia

De y

Agrupando los factores comunes

La sustitucin de este valor en y resulta

Entonces el rendimiento del tamiz es

Fraccin retenida

Fraccin acumulada pasante

Fraccin acumulada retenida

CARACTERIZACIN DE LAS PARTCULAS1. DensidadLas partculas de slidos homogneos tienen la misma densidad que el material de origen, mientras que cuando son slidos heterogneos, al romperse, presentan diferentes densidades entre s y con el slido de origen.

Densidad aparente,

Donde: Densidad absoluta,

Donde: 2. Factor de forma, Indica cuan cerca est la forma de la partcula en estudio de las partculas de formas regulares como la esfera, el cubo y el cilindro cuya altura es igual al dimetro con .

= esfericidad3. Superficie especfica, La superficie especfica podra calcularse fcilmente si se conociera la forma geomtrica de las partculas, aunque estas suelen ser de formas muy diferentes y muy irregulares. Superficie especfica de una mezcla de partculas

El rea de la superficie total es

Donde:

Si es constante entonces

4. Dimetro medio volumen-superficie, Una de las formas de definir el tamao de la partcula es a travs del dimetro medio volumen-superficie denotado por y su ecuacin es:

Donde:

LEYES DE DESINTEGRACINRelaciones empricas que intentan predecir el gasto de energa necesario para conseguir una reduccin determinada del tamao de partcula.1. Ley de RittingerForma integrada de la ecuacin de Walker para . Establece que el trabajo que se requiere para los procesos de desintegracin es proporcional a la nueva superficie creada. Es til para materiales quebradizos con pequeo tamao de partcula y de cuerpos quebradizos.

Donde:

2. Ley de KickForma integrada de la ecuacin de Walker para n = 1. Basada en el anlisis de esfuerzos de la deformacin plstica dentro del lmite de elasticidad, y establece que el trabajo para reducir el tamao de partcula desde su valor inicial hasta el final est relacionada logartmicamente reduccin de tamaos producida. El inconveniente de esta ley supone que la energa necesaria para llevar a cabo el proceso es independiente del tamao inicial de las partculas.

Donde:

Tanto la ley de Kick como la de Rittinger han demostrado ser aplicables para rangos muy limitados de tamaos de partcula; y , se determinan experimentalmente en ensayos con la mquina y materiales que se utilizan en la realidad. Por tanto, la utilidad de estas leyes es limitada y su inters es ms bien de carcter histrico.3. Ley de BondForma integrada de la ecuacin de Walker para . Postula que el trabajo que se requiere para formar partculas de un tamao es proporcional a la raz cuadrada del tamao de la partcula producto. Se utiliza para cuando la alimentacin al proceso es muy grande () y es la ms real para la estimacin de las necesidades de energa de las trituraciones y molinos industriales.

Donde:

Bond defini en funcin del ndice de trabajo del material que corresponde a la energa necesaria para reducir una tonelada de material desde un tamao tericamente infinito hasta partculas que en un sean inferiores a .4. DETALLES EXPERIMENTALES

A. EQUIPOS Y MATERIALES Un molino de cuchillas de acero inoxidable. Modelo TFFC de 1730 RPM 3 Hp, amperaje 8.76 9.16 y voltaje 220 voltios. Un tablero de control. Para medir el consumo de energa elctrica (voltmetro y ampermetro) Un cuarteador. Para separar las muestras de grano molido en partes iguales. Un tamizador Ro-tap con tamices. Modelo Testing Steve Shaker de 172 RPM, potencia Hp, voltaje 230 y amperaje 1.92. Permite la clasificacin de las partculas en funcin del tamao. Tamizador vibratorio industrial. Clasificador modelo 10 M - 0742 0.258 W. Separa una mezcla de partculas slidas de diferentes tamaos en dos o ms fracciones. Cada fraccin es mas uniforme en tamao que la mezcla original. Dos balanzas. Una mecnica y otra digital para medir la masa de partculas gruesas y finas, respectivamente. Una probeta de 100 ml. Para hallar las densidades aparente y absoluta. Brochas. Permite retirar las partculas incrustadas en las mallas. 10 kg de maz entero. Muestra de slido con el cual se trabaja. Serie de Tamices, un vernier y un cronmetro.

B. PROCEDIMIENTO(1) Limpiar el maz de todo material extrao y eliminar granos que no son uniformes en forma y tamao.(2) Colocar el maz seleccionado en la bandeja de alimentacin del molino y asegurarse que se deslice en forma constante.(3) Tomar mediciones de amperaje y voltaje antes y despus de la trituracin, as como tambin el tiempo utilizado para la trituracin.(4) Recepcionar el maz molido en una bolsa. Luego, pasar por un cuarteador varias veces hasta obtener dos muestras representativas de 150 g, aproximadamente; una de las muestras es llevado para el anlisis por tamizado, mientras que la otra es destinada hacia el clasificador (o tamiz) vibratorio industrial junto al resto de maz molido.(5) Poner bolsas en cada salida de los dos tamices del clasificador vibratorio para recibir el maz molido clasificado; de esta manera, se obtiene tres muestras. De las cuales dos derivan de los tamices y uno del ciego.(6) Cuartear cada muestra hasta obtener una cantidad aproximada de 150 g para un anlisis de tamizado posterior.(7) En el anlisis por tamizado, se debe dejar encendido el Ro-tap por 15 min, con la finalidad de obtener una buena clasificacin de las partculas segn su tamao. (8) Luego, pesar las partculas retenidas en cada malla con una balanza (mecnica o digital) ms conveniente. (9) Para determinar la densidad absoluta, pesar una cantidad de maz entero y llenarlo en una probeta de 100 ml vaca, luego anotar el volumen que ocupa el maz entero. Del mismo modo se procede con el maz molido y con las tres muestras que se han obtenido en el clasificador.(10) Para hallar la densidad aparente, pesar una cierta cantidad de maz entero y llenarlo en una probeta de 100 mL que tiene un volumen de agua determinado, luego anotar el volumen desplazado por el maz entero. Del mismo modo se procede con el maz molido y con las tres muestras que se han obtenido en el clasificador.

Pautas para el anlisis de tamizado: Se hace una serie de 6 mallas seguidas y un ciego ordenndolas por el tamao desde la abertura ms grande hasta la ms pequea (primera corrida). Lo que queda en el ciego se vierte a otra serie de mallas que tiene abertura menores a la anterior serie. (segunda corrida).Para entender mejor el orden del tamizado ver el esquema: Luego se pesa obteniendo la cantidad de maz en cada malla, estos datos ayudaran a calcular la eficiencia de molienda. Con cada una de las contra muestras guardadas(maz entero) se proceder a medir su densidad aparente que consiste en medir en una probeta 100 ml de agua y verter en ella una cantidad especfica de la muestra y ver el volumen desplazado luego de unos minutos de reposo.

4. TABLAS DE DATOS Y RESULTADOSTabla N1: Condiciones de laboratorio.Temperatura (C)22

Presion (mmHg)756

Tabla N2: Dimensiones de los granos del maz.DIMENSIONES DE LOS GRANOS DE MAZ ENTERO

ABCDSUPERFICIE (mm2)VOLUMEN (mm3)

15.7413.487.784.45362.7404.0

27.6813.549.294.33420.7496.7

35.7511.996.584.86324.4359.0

46.6411.968.263.74323.6332.6

56.2812.028.294.3341.5375.3

66.8612.038.053.51316.3314.5

76.6612.298.293.98341.3364.9

86.7312.338.373.82338.3354.9

95.3213.037.74.06328.8342.5

106.6712.118.573.95340.7363.6

115.2612.817.264.86346.1388.1

126.0411.5783.98310.7322.2

Promedio341.3368.2

Tabla N3: Datos de molienda.Corridas12

peso del maz (Kg)5.155.2

tiempo de molienda (s)43.1916.7

Flujo de molienda (kg/h)429.271120.96

Tabla N4: Caractersticas del equipo de molienda.MolinoTipo cuchillas

MotorTrifsico

Potencia3 Hp

R.P.M1730

Tabla N 5: Medicin del molino sin carga y con carga de maz.MOLINOsin cargaCon carga

corrida 1corrida 2

Voltaje (V)22022016.7

Amperaje (A)6.027.8310.53

Factor de potencia0.990.990.987

ANLISIS POR TAMIZADO DE LA ALIMENTACIN DEL MOLINO - CORRIDA 1

N MallaAbertura (m)Masa (g)% Retenido% Acumulado% Pasante acumuladoF/Dp (1/cm)

TamizPromedio

3/895000001.000

-3/8 + 5/16800087506.900.020.020.980.03

-5/16 + 0.26567007350190.700.640.670.330.87

-0.265 + 1/46300650052.000.180.840.160.27

-1/4 + 3 1/25600595043.000.140.990.010.24

-3 1/2 + 4475051754.200.011.000.000.03

-4--0.000.001.000.00

Total297.001.44

Tabla N 6: nalisis granulomtrico de la alimentacin del molino.

Tabla N 7: Anlisis granulomtrico de la descarga del molino Corrida 1.ANLISIS POR TAMIZADO DE LA DESCARGA DEL MOLINO - CORRIDA 1

N MallaAbertura (m)Masa (g)% Retenido% Acumulado% Pasante acumuladoF/Dp (1/cm)

TamizPromedio

447500001.000

-4+6335040506.600.030.030.970.08

-6+82360285543.280.210.250.750.75

-8+102000218037.180.180.430.570.84

-10+121700185020.090.100.530.470.53

-12+161180144040.680.200.730.271.39

-16+20850101519.390.100.820.180.94

-20+3060072512.190.060.880.120.83

-30+40425512.59.400.050.930.070.90

-40+50300362.56.600.030.960.040.89

-50+702122566.300.030.990.011.21

-70+1001501811.700.011.000.000.46

-100+1401061280.000.001.000.000.00

-1400.000.001.000.00

Total203.408.82

Tabla N8: Anlisis granulomtrico de la descarga Corrida 2.ANLISIS POR TAMIZADO DE LA DESCARGA DEL MOLINO - CORRIDA 2

N MallaAbertura (m)Masa (g)% Retenido% Acumulado% Pasante acumuladoF/Dp (1/cm)

TamizPromedio

4475000.0000.0001.0000.000

-4+6335040507.700.0440.0440.9560.109

-6+82360285547.100.2710.3150.6850.949

-8+102000218030.900.1780.4930.5070.815

-10+121700185015.900.0910.5840.4160.494

-12+161180144029.500.1700.7540.2461.178

-16+20850101514.200.0820.8360.1640.804

-20+306007259.020.0520.8870.1130.715

-30+40425512.57.070.0410.9280.0720.794

-40+50300362.55.230.0300.9580.0420.829

-50+702122564.820.0280.9860.0141.082

-70+1001501812.260.0130.9990.0010.716

-100+1401061280.100.0010.9990.0010.046

-1400.100.0011.0000.000

Total173.908.533

Tabla N9: Resultados de la medicin del maz.Vpromedio(cm3)0.368

rea promedio(cm2)3.413

Deq(cm2)0.89

s0.73

1.374

Tabla N10: densidad aparente y absoluta del maz de la alimentacin y descarga del molino

densidad del maz a la entrada al molino

Wprobeta (g)81.4

Wmaiz+probeta (g)167.5

Wmaiz (g)86.1V(ml)112

Densidad aparente (g/ml)0.7688

Wmaiz+probeta+agua (g)224.3V maz+agua (ml)130

W agua (g)56.8V agua (ml)56.8

Vvmaz (ml)73.2

Densidad Absoluta (g/ml)1.18

densidad del maz a la salida del molino

Wprobeta (g)81.4

Wmaiz+probeta (g)123.3

Wmaiz (g)41.9V(ml)58

Densidad aparente (g/ml)0.7224

Wmaiz+probeta+agua (g)157.3V maz+agua (ml)66

W agua (g)34V agua (ml)34

Vvmaz (ml)32

Densidad Absoluta (g/ml)1.31

Tabla N 11: Anlisis granulomtrico del overflow de la malla 6 Corrida 2.ANLISIS POR TAMIZADO DEL OVERFLOW DE LA MALLA 6 - CORRIDA 2

N MallaAbertura (m)Masa (g)% Retenido% Acumulado% Pasante acumulado

TamizPromedio

447500.00001

-4+63350405011.030.0990.0990.901

-6+82360285545.220.4080.5070.493

-8+102000218015.940.1440.6510.349

-10+12170018508.120.0730.7240.276

-12+161180144013.640.1230.8470.153

-16+2085010156.620.0600.9070.093

-20+306007253.890.0350.9420.058

-30+40425512.52.760.0250.9670.033

-40+50300362.51.740.0160.9820.018

-50+702122561.330.0120.9940.006

-70+1001501810.610.0061.0000.000

-100+1401061280.000.0001.0000.000

-1400.000.0001.0000.000

Total110.90

Tabla N 12: Anlisis granulomtrico del overflow de la malla 10 Corrida 2.ANLISIS POR TAMIZADO DEL OVERFLOW DE LA MALLA 10 - CORRIDA 2

N MallaAbertura (m)Masa (g)% Retenido% Acumulado% Pasante acumulado

TamizPromedio

447500.000.0000.0001.000

-4+6335040500.200.0020.0020.998

-6+82360285535.660.2890.2910.709

-8+102000218036.860.2990.5890.411

-10+121700185018.330.1490.7380.262

-12+161180144024.540.1990.9370.063

-16+2085010154.110.0330.9700.030

-20+306007251.750.0140.9840.016

-30+40425512.50.930.0080.9920.008

-40+50300362.50.620.0050.9970.003

-50+702122560.310.0030.9990.001

-70+1001501810.100.0011.0000.000

-100+14010612800.0001.0000.000

-14000.0001.0000.000

Total123.40

Tabla N 13: Anlisis granulomtrico del underflow de la malla 10 Corrida 2. ANLISIS POR TAMIZADO DEL UNDERFLOW DE LA MALLA 10 (CIEGO) - CORRIDA 2

N MallaAbertura (m)Masa (g)% Retenido% Acumulado% Pasante acumulado

TamizPromedio

447500.000.0000.0001.000

-4+6335040500.100.0010.0010.999

-6+8236028550.400.0030.0040.996

-8+10200021800.500.0040.0080.992

-10+12170018501.200.0100.0170.983

-12+161180144026.820.2120.2300.770

-16+20850101528.320.2240.4540.546

-20+3060072520.360.1610.6150.385

-30+40425512.517.460.1380.7530.247

-40+50300362.512.770.1010.8540.146

-50+7021225616.960.1340.9880.012

-70+1001501811.400.0110.9990.001

-100+1401061280.100.0011.0000.000

-1400.000.0001.0000.000

Total126.40

Tabla N 14: Aumento de superficies especficas en cm2/g.Corrida 1Corrida 2

Alimentacin10.0610.06

Descarga55.5053.70

Aumento45.4443.64

Tabla N 15: Dimetro de partculas en la alimentacin y descarga y al 80% de pasante acumulado en la alimentacin y descarga.Corrrida 1Corrida 2

Dimetro de alimentacin (cm)0.6970.697

Dimetro de descarga (cm)0.1130.117

F 80 (mm)8.48.4

P 80 (mm)3.073.2

Tabla N 16: Parmetros y resultados de la molienda.MOLINOsin cargaCon carga

corrida 1corrida 2

Amperaje (A)6.027.8310.53

Factor de potencia0.990.990.987

Potencia (W)2270.992953.793960.31

Potencia Neta (W)-682.811689.32

Potencia Neta (Hp)-0.912.26

Rendimiento Mecnico (%)-23.1242.66

Tabla N 17: Clculos de constantes de Rittinger, Kick y Bond y comparacin con valores tericos de la calcita.Corrida 1Corrida 2Valor terico de calcita% Desviacin

Constante de Rittinger0.780.7975.9 cm2/kgf-cm98.96

Constante de Kick32148.731022.423765.3 kgf-cm/kg30.54

Constante de Bond22.2922.2812.74kW-h/ton74.87

Tabla N 18: Fracciones de peso para anlisis de eficiencia de la malla 6.EFICIENCIA DE LA MALLA 6

N MallaAbertura (m)% Alimentacin% Rechazo

TamizPromedio

447500.000-

-4+6335040500.0440.099

-6+8236028550.2710.408

-8+10200021800.1780.144

-10+12170018500.0910.073

-12+16118014400.1700.123

-16+2085010150.0820.060

-20+306007250.0520.035

-30+40425512.50.0410.025

-40+50300362.50.0300.016

-50+702122560.0280.012

-70+1001501810.0130.006

-100+1401061280.001-

-1400.001-

Tabla N 19: Fracciones de peso para anlisis de eficiencia de la malla 10.EFICIENCIA DE LA MALLA 10

N MallaAbertura (m)% Rechazo% Producto

TamizPromedio

447500.000 -

-4+6335040500.002 0.001

-6+8236028550.289 0.003

-8+10200021800.299 0.004

-10+12170018500.149 0.010

-12+16118014400.199 0.212

-16+2085010150.033 0.224

-20+306007250.014 0.161

-30+40425512.50.008 0.138

-40+50300362.50.005 0.101

-50+702122560.003 0.134

-70+1001501810.001 0.011

-100+1401061280.000 0.001

-1400.000 -

Tabla N 20: Eficiencias con respecto a la recuperacin de finos y gruesos de la malla 6.ParmetroValor

Aliimentacin (g)4800

Rechazo (g)1905.2

Producto (g)2894.8

Xf (alimentacin)0.956

Xr (rechazo)0.901

Xp (producto)0.992

np (finos)0.6260

nr (gruesos)0.8916

n total0.5581

%55.8110

Tabla N 21: Eficiencias con respecto a la recuperacin de finos y gruesos de la malla 10.ParmetroValor

Alimentacin (g)2894.8

Rechazo (g)1906.5

Producto (g)988.3

Xf (alimentacin)0.60919101

Xr (rechazo)0.411

Xp (producto)0.992

np (finos)0.556

nr (gruesos)0.993

n total0.552

%55.213

5. DISCUSIN DE RESULTADOS

De la tabla N16 se observa que la potencia consumida por el molino sin carga es de 2270.99 W y la potencia consumida con carga para la corrida 2 es de 3960.31 W; el aumento de la potencia consumida se genera debido a que al agregar el material de trabajo las cuchillas del equipo encuentran mayor resistencia. De esto se obtiene un rendimiento mecnico de 42.66 %.

En la tabla N6 se tiene el anlisis granulomtrico del maz antes de la molienda y en las tablas N7 y N8 se tiene el anlisis granulomtrico del maz despus de la molienda de la corrida 1 y 2 respectivamente, estos datos nos permiten calcular el aumento del rea especfica para las dos corridas, los resultados se muestran en la tabla N14. Se observa un mayor aumento de rea especfica en la corrida 1 debido a que se trabaj con un menor flujo, esto signific mayor tiempo de molienda permitiendo mayor nmero de cortes sobre los maces.

En la tabla N9 se muestran los resultados de densidades absolutas para la alimentacin y descarga del molino. La densidad absoluta de la descarga es mayor que la de la alimentacin ya que la conminucin del maz elimina espacios vacos dentro del maz generando as una mayor masa por unidad de volumen.

Con el anlisis granulomtrico de la alimentacin, overflow y underflow de las mallas 6 y 10 del tamiz industrial (ver tablas N 18 y 19) se realiz el clculo de la eficiencia de las mallas respectivas, estas se muestran en las tablas N20 y N21. Los resultados indican qu las mallas 6 y 10 presentan una mayor eficiencia para la recuperacin de gruesos. En la tabla N17 se observan las constantes de Rittinger, Kick y Bond calculadas experimentalmente para las dos corridas, no se observa gran diferencia entre estas constantes, ya que el proceso de conminucin es el mismo solo vara el flujo.

6. CONCLUSIONES

El aumento del rea especfica de la molienda depender directamente del tiempo de molienda, por lo tanto, a un menor flujo obtendremos un mayor aumento del rea especfica.

Mientras ms se desintegre una partcula de maz presentar una mayor densidad absoluta por la eliminacin de espacios vacos dentro de ella.

Las constantes de Rittinger, Kick y Bond presentan una mnima variacin para la conminucin de partculas con un mismo molino y a diferentes flujos.

Se concluye experimentalmente, para las mallas 6 y 10 del clasificador, que la eficiencia es mayor si el objetivo de la clasificacin es la recuperacin de gruesos.

7. RECOMENDACIONES

Eliminar las impurezas que contenga el maz, tratando de conseguir una muestra parcialmente homognea. Mantener un flujo msico constante en la alimentacin del molino, y ste debe ser similar al de la alimentacin al clasificador para conseguir resultados consistentes. Cuartear el material a analizar para obtener muestras representativas, necesarias para el anlisis granulomtrico. Hacer una limpieza correcta con los tamices para evitar cualquier peso adicional a la muestra. Utilizar bolsas de tamao adecuado para que pueda contener el producto del molino y los productos del clasificador, y eliminar el aire que pueda acumularse dentro de el para evitar cualquier aumento adicional en el peso de la muestra.

8. BIBLIOGRAFA

1. Brown George, Operaciones Bsicas de Ingeniera Qumica, Editorial Marn, Barcelona, 1965; Pgs.: 242-245, 256-262

2. McCabe W, Smith J., Operaciones bsicas en Ingeniera Qumica, Editorial McGraw Hill, Espaa, Pgs.: 911-913, 920-931

3. John H. Perry, Manual del Ingeniero Qumico, Tomo II, Unin Tipogrfica Editorial Hispano-Americana, Reimpresin de 1966, Pgs.: 19-76, 19-78

9. APNDICE

A) Ejemplo de clculo:1. Clculo de rea promedio de las partculas:Considerando a la partcula como poliedro similar a un tronco de pirmide.

El rea para un grano de maz es:

El rea promedio para 12 granos ser:

2. Clculo del volumen promedio de las partculas:

Considerando el volumen promedio de las partculas. El volumen para 1 grano de maz es:

El volumen promedio para 12 granos ser:

3. Clculo del dimetro equivalente de la partcula:

4. Clculo de la esfericidad:

5. Clculo del :

6. Densidad Aparente y Absoluta antes y despus del molino Antes de la entrada al molino Densidad Aparente

Densidad Absoluta

A la salida del molino Densidad Aparente

Densidad Absoluta

7. Clculo de la fraccin peso por dimetro promedio entre mallasAlimentacin al molinoEjemplo para la mallas -0.265 + 1/4 (alimentacin): Abertura promedio = 0.65 cmFraccin Peso = 0.18

Salida del molino (corrida 2)Ejemplo para la mallas -6+8 (producto): Abertura promedio = 2855 mMasa Retenida = 0.271 g.

8. Clculo de superficie especfica para alimentacin y producto del molino y aumento:

Para alimentacin:

Para producto (corrida 2):

Aumento de rea especfica:

9. Clculo de la potencia del molino sin carga, con carga y potencia neta:

= 0.915 Hp

10. Clculo rendimiento mecnico:

11. Clculo de las constantes de Rittinger, Kick y Bond:

Segn Rittinger: Donde:P: potencia requerida (Hp)F: flujo msico para la corrida 2 (g/hKr: constante de Rittinger para el maz (S : incremento de superficie (

Reemplazando los datos en la ecuacin:

Ecuacin de Kick:

Donde:P: potencia requerida (Hp) F: flujo msico para la corrida 2 (kg/h)Dp: dimetro del producto (cm)Df: dimetro de la alimentacin (cm)Kk: constante de Kick (Kgf-cm/kg) Reemplazando datos en la ecuacin:

Segn Bond:

Donde:P: potencia requerida (Hp)F: flujo msico (ton/h)P80: Tamao del 80% acumulado pasante en el producto0.1688 cm= 1.688 mmF80: Tamao del 80% acumulado pasante en la alimentacin 0.7642 cm= 7.642 mmKb: constante de Bond (Kw-h/Ton)

Reemplazando datos en la ecuacin:

12. Clculos de las eficiencias de las mallas clasificadoras:

MALLA N6 Eficiencia del tamiz si el parmetro de control es la recuperacin de finos:

Para la corrida 2

XF: Fraccin msica del material deseado en la alimentacin= 0.956XR: Fraccin msica del material deseado en el rechazo= 0.901XP: Fraccin msica del material deseado en el producto o cernido= 0.992

Reemplazando en la ecuacin anterior % 1 = 62.60%

Eficiencia del tamiz si el parmetro de control es la eliminacin de fino o recuperacin de gruesos.

Eficiencia TotalTOTAL = 1 x 2TOTAL = 55.81%

MALLA N10 Eficiencia del tamiz si el parmetro de control es la recuperacin de finos para la corrida 2.

XF = 0.609XR = 0.411XP = 0.992% 1 = 55.60 %

Eficiencia del tamiz si el parmetro de control es la eliminacin de fino o recuperacin de gruesos.

% 2 = 99.30 %

Eficiencia TotalTOTAL= 1 x 2TOTAL= 55.21%

B) GRFICASGRFICA N1: % Pasante acumulado de la alimentacin vs Dimetro de partcula.

GRFICA N2: % Pasante acumulado de la descarga corrida 1 vs Dimetro de partcula.

GRFICA N3: % Pasante acumulado de la descarga - corrida 2 vs Dimetro de partcula.

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