8/3/2019 Reduccion de Tamano y Tamizado

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Instituto Tecnolgico de MexicaliIngeniera Qumica Ambiental

Operaciones Unitarias I

Maestra:

Alicia Salazar Tovar

Practica 3: Reduccin de Tamao

Roberto Esparza

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Objetivo

Aplicar las variables que intervienen en reduccin de tamao para analizar el proceso detamizado, tambin utilizando la ley de Bond.

Objetivo Especifico

1. Obtener todos los tamaos promedios de la alimentacin.2. Definir los datos que intervienen en el clculo de la potencia segn Bond Flujo Msico Potencia Kb

Wi3. Aplicar las variables en la formula de Bond para calcular Wi y compararlo con el valorsupuesto.

4. Segn las caractersticas del molino y ubicarlo en la clasificacin general.

1. Obtener todos los tamaos promedios de la alimentacin.1) Mtodos basados en la velocidad de sedimentacin de las partculas en unmedio viscoso, relacionando la cada de la partcula con el empuje que sta sufredebido a la accin del medio.

2) Para partculas muy pequeas del orden de micras, la muestra puedeexaminarse con el microscopio o con un micrmetro de retcula.3) La elutriacin, este mtodo se basa tambin en la velocidad de sedimentacinde la partcula.4) Centrifugacin, para partculas de dimetro inferior a 0.5 micras, lasedimentacin es demasiado lenta.5) Magntica; la fuerza coercitiva de un producto paramagntico tal como lamagnetita, es directamente proporcional a la superficie especfica cualquiera quesea su forma geomtrica.6) Tamizado, es el mtodo ms sencillo para la clasificacin granulomtrica en ellaboratorio y consiste en pasar el material sucesivamente por una serie detamices o cedazos que posean orificios o mallas progresivamente decrecientes.El material que pas a travs de un tamiz y ha sido retenido en el siguienteporque sus orificios son de tamao menor que el anterior, suele considerarsecomo de tamao igual a la media aritmtica de la abertura de ambos tamices,

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ste valor representa el "tamao medio" o dimetro medio" y se representa porDm.

2. Definir los datos que intervienen en el clculo de la potencia segn Bond Flujo Msico

Potencia Kb Wi

3. Aplicar las variables en la formula de Bond para calcular Wi y compararlo con el valorsupuesto.Objetivos 2 y 3 mirar en Datos ah se encuentran las respuestas.

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4. Segn las caractersticas del molino y ubicarlo en la clasificacin general.

El molino puede clasificarse como un molino de impacto.

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Marco Terico

Introduccin

En la industria generalmente se trabaja con slidos los cuales precisan de una reduccinprevia del tamao de los trozos, grnulos o partculas.La operacin de disminucin o reduccin de tamaos consiste en la produccin de unidades demenor masa a partir de trozos mayores; para ello hay que provocar la fractura oquebrantamiento de los mismos mediante la aplicacin de presiones.

Reduccin

La Reduccin de Tamao es la operacin unitaria en la que el tamao medio de losalimentos salidos 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 omenos 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.

Los fines de la reduccin de tamao es muy importante en la industria por las siguientesrazones:*Facilita la extraccin de un constituyente deseado que se encuentre dentro de la estructuradel slido, como la 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 requerimientoespecfico del alimento, como ejemplo la azcar para helados, preparacin de especies y refino

del chocolate.*Aumento de la relacin superficie-volumen incrementando, la velocidad de calentamiento ode enfriamiento, la velocidad de extraccin de un soluto deseado, etc.*Si el tamao de partculas de los productos a mezclarse es homogneo y de tamao mspequeo que el original, la mezcla se realiza ms fcil y rpido, como sucede en la produccinde formulaciones, sopas empaquetadas, mezclas dulces, entre otros.

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1: blando, quebradizo, cristalino; 2: duro, abrasivo; 3: elstico, resistente, cortable; 4: fibroso; 5:

termolbil, graso. a: grumos granujientos; b: particular groseras; c: semifinos a finos; d: finos a ultra

finos

Las tcnicas de reduccin de tamao son: COMPRESIN: Es utilizada para la reduccin gruesa de slidos duros, genera productos

gruesos, medios o finos.

CORTE: Se utiliza cuando se requiere un tamao definido de partculas.

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FROTACIN O ROZAMIENTO: Genera productos finos a partir de materiales blandos noabrasivos.

IMPACTO: Esta tcnica consiste en el choque de las partculas para la disminucin de sutamao.

VARIABLES DE LA REDUCCIN DE TAMAO

ALIMENTACIN OBSTRUIDA: El desintegrador est equipado con una tolva alimentadora que semantiene siempre llena de modo que el producto no se descarga libremente, lo que hace queaumente la proporcin de finos y disminuye la capacidad de produccin.

CONTENIDO DE HUMEDAD: En la etapa grosera e intermedia los materiales no deben excederel 4% de humedad. En la etapa ms fina de reduccin de tamao se aplica una moliendahmeda.

TRITURACIN LIBRE: El producto desintegrado, junto con cierta cantidad de finos formados, sesepara rpidamente de la zona de accin desintegrante despus de una permanenciarelativamente corta. Por lo regular el producto de la molienda sale por una corriente de agua,por gravedad o lanzado por fuerza centrifuga.

Operacin en circuito cerrado: Cuando el material de rechazo es devuelto al desintegrador.

Operacin en circuito abierto: Cuando el material no se devuelve para su re trituracin.

DUREZA Y LA ESTRUCTURA DEL MATERIAL: Las maquinas para trituracin grosera de materialeblandos no necesitan una maquina tan robusta o compleja como las utilizadas a la trituracinde materiales duros.

Equipo de Reduccin de Tamao

Equipo para Materiales Duros

En esta etapa se utilizan quebrantadores de mandbulas y lo quebrantadores giratorios.

Los quebrantadores de mandbulas se clasifican a su vez en quebrantador Blake yquebrantador Douge.

Quebrantador Blake

Este quebrantador consiste en un bastidor de acero fundido sobre el cual estn montadas lasmandbulas. Son dos mandbulas una se encuentra fija y la otra mvil, tambin de acerofundido.

La mandbula mvil se apoya en su parte superior. La mandbula se mantiene firme contra larotula por la tensin de un resorte, la desintegracin solo se produce cuando la mandbulamvil avanza hacia la fija, la maquina se acciona mediante correas ordinarias o trapezoides.

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Quebrantador Douge

Este equipo est sometido a esfuerzos desiguales debido a su diseo, por lo cual se construyeen modelos pequeos, no tiene rotulas y la mandbula se mueve por una excntrica a travs deuna biela de traccin, la energa llega a travs de una palanca larga.

Las piezas de este quebrantador resisten esfuerzos enormes por la inercia del volante.

Generalmente tienden a atascarse, debido a que la abertura tiene mandbulas en el punto de ladescarga.

Quebrantador giratorio.

Estas maquinas presentan una gran capacidad de trabajo, funcionan de modo similar al de lasmandbulas ya que el elemento mvil desintegrador se aleja y se acerca de una placadesintegrado que se encuentra fija.

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La reduccin de tamao que realizan es aproximadamente del dimetro inicial.

Triturador de cono

Su funcionamiento es similar al de un quebrantador giratorio, son muy utilizados para tamaosintermedios.

La placa fija externa de trituracin abre hacia fuera, de modo que la maquina se limpia por simisma de material triturado. Dicha placa se levanta cuando un rozo de hierro u otro objeto de

difcil desplazamiento entra inadvertidamente en la zona de trituracin.En estos trituradores la relacin de reduccin es de dos o tres veces la conseguida por lostrituradores de rodillo. Adems ocasionan un menor gasto de conservacin.

Molinos de mazos

Es una maquina muy antigua para la reduccin de tamaos intermedia y fina. La operacinsuele llevarse a cabo con arrastre de los slidos finos en forma de suspensin por medio delagua, que circula lentamente por los yunques o morteros.

Este arrastre se realiza ya que el molino no cuenta con una con un medio de descarga delproducto molido.Es uno de los aparatos ms flexibles ya que el cociente de reduccin de tamao puede llegarhasta del 150.

Molinos de martillos

Estos molinos constan de un rotor que gira a gran velocidad en el interior de una corazacilndrica.

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Caractersticas:

1. Reducen de 60 a 240 Kg del slido por kilowatt- hora de energa consumida.

Estas maquinas reducen de 0.1 1 15 toneladas/ h a tamaos ms finos que 200 mallas.

Tamizado

El tamizado es una operacin bsica en la que una mezcla de artculos slidos dediferentes tamaos se separa en dos o ms fracciones, pasndolas por un tamiz. Cadafraccin es ms uniforme en tamao que la mezcla original. El tamizado es una operacinunitaria complementaria en muchos casos de la reduccin detamao o de la trituracin.

Un tamiz es una malla metlica constituida por barras tejidas y que dejan un espacioentre s por donde se hace pasar el alimento previamente triturado. Las aberturas que deja eltejido y, que en conjunto constituyen la superficie de tamizado, pueden ser de forma distinta,segn la clase de tejido. Las mallas cuadradas se aconsejan para productos de grano plano,escamas, o alargado.

Serie de Tamices Tyler

Esta es una serie de tamices estandarizados usados para la medicin del tamao y

distribucin de las partculas en un rango muy amplio de tamao. Las aberturas son cuadradasy se identifican por un nmero que indica la cantidad de aberturas por pulgada cuadrada.

Una serie de tamices patrn muy conocidas es la serie de Tamices Tyler. Esta serie sebasa en la abertura del tamiz 200, establecida en 0,0074cm y enuncia que "el rea de laabertura del tamiz superior es exactamente el doble del rea de la abertura del tamiz inmediatoinferior.

http://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtml

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Ley de Bond e ndice de Trabajo

Un trabajo ms realista para calcular la potencia necesaria para estimar energanecesaria de trituracin fue establecida por Bond. Bond postul que el trabajo que se requierepara formar partculas de un tamao D, a partir de una alimentacin muy grande es

proporcional a la raz cuadrada de la relacin superficie a volumen del producto Sp/vp.

Donde:

Se define un ndice de trabajo , como la energa total, en Kw-hora por 2000 libras dealimentacin, que se necesita para reducir una alimentacin muy grande hasta un tamao talque el 80% del producto pase a travs de un tamiz de 100 m.

Esta definicin conduce a una relacin entre y Si est en milmetros, P enkilovatios y en toneladas (2000lb) por hora:

Si el 80 por 100 de la alimentacin pasa a travs de un tamao de malla de mm y el80 por 100 del producto a travs de un tamao de malla de mm, deducimos que:

Unidades de 0.3162 son Unidades de son kw-h/ton

Desarrollo de la Prctica

Material

Balanza granataria Tamices patrn Agitador de tamices patrn Charola Esptula Cuba Hidroneumtica

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250 gramos de Galletas Saladas previamente trituradas Molino

Procedimiento

1. Seleccionamos 7 tamices adecuados para el material que se est utilizando y apilarlos.2. Depositamos una muestra del material en los tamices para llevar a cabo el anlisis detamizado.

3. Realizar el anlisis de tamizado a la alimentacin para determinar .4. Tamizamos por 5 minutos y retiramos.5. Ya realizado el primero anlisis tomamos 200 gramos e introduciremos la muestra del

material que se tomo en el molino para la reduccin de tamao. Mientras se lleva acabo la moliendo tomaremos el tiempo en que se muelen los 200 gramos para poderobtener el flujo msico del molino.

6. Ya molido elegimos otros 7 tamices adecuados para el producto despus de la molienday de igual manera los apilamos y dejamos que se lleve a cabo el proceso por 5 minutos,para as determinar .

7. Anotamos los datos obtenidos de ambos anlisis de tamizado.8. Ya con todos los datos estimar el conociendo la potencia del molino e identificar a

qu tipo de equipo de reduccin de tamao pertenece .

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Datos

Numero de Charola Dpa (mm) Gramos Xi

Colector 0 23.7 12.38373925 0.673 1.001 1.50176316 0.991 0.306 0.4590814 1.168 0.857 0.0128572510 1.651 0.64 0.9601687 2.794 1.667 2.5009384 4.699 13.601 20.405071

3\8 9.525 45.038 67.56882566.655 100

Numero de Charola Dpb (mm) Gramos Xi

Colector 0 23.7 12.3873100 0.147 41.8 21.84136360 0.246 8.4 4.389173

45 0.323 45.2 23.61793335 0.417 27.79 14.52084925 0.673 18.79 9.81816318 0.912 11.9 6.21799616 0.991 13.8 7.210785

191.38 100

Tamao Dpa : 9.52mm Tamao Dpb: 0.673mm

Para obtener la necesitamos tambin los siguientes datos:

Potencia del molino : 3/4 hp = 0.551 kW

Gramos de Alimentacin : 200 gramos

Tiempo de molienda : 70 segundos

Flujo msico del Molino: 200 g/70s = 2.85 g/s =0.01026 ton/h

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Frmula de Ley de Bond:

A partir de la Formula de Bond despejaremos de Wi

Clculos

(

)

Referencias

http://eqyherramientas.blogspot.com/2009/04/operaciones-unitarias-la-reduccion-de.html http://html.rincondelvago.com/reduccion-del-tamano-de-solidos.html