SEPARACIONES MECÁNICAS TAMIZADODaniel Alejandro Pérez Castañeda

SEPARACIONES MECÁNICAS

Operaciones de difusión

Son aquellas que implican cambio de fase o transporte como “Destilación, Lixiviación, Secado”

Separaciones mecánicas

Son útiles para separar partículas sólidas o gotas líquidas como son:

Tamizado Filtración Prensado Agitación

Tamizado

El tamizado es un método de separación de partículas basado exclusivamente en el tamaño de las mismas.

En el tamizado industrial los sólidos se sitúan sobre la superficie del tamiz. Los de menor tamaño, o finos, pasan a través del tamiz, mientras que los de mayor tamaño, o colas, no pasan.

Material de los Tamices

Los tamices industriales se construyen de diferentes materiales tales como:

1. Tela metálica.2. Tela de seda o plástico.3. Barras metálicas.4. Placas metálicas perforadas.5. Alambres de sección trasversal triangular

Se utilizan en la industria diferentes metales, siendo el acero al carbono y el acero inoxidable los mas frecuentes.

Material de los Tamices

1 2

3 4

Tamaño de los tamices

Los tamaños de los tamices normalizados está comprendido entre 4 pulgadas y 400 mallas, y se dispone de tamices comerciales de tela metálica con aberturas tan pequeñas como 1 .

Los tamices más finos, aproximadamente de 150 mallas, no se utilizan habitualmente debido a que se obtienen partículas muy finas, generalmente resultan más económicos otros métodos de separación.

CUADRO DE SERIES DE TAMICES TYLER Y ASTM

Equipo de tamizado

En la mayoría de los tamices las partículas pasan a través de las aberturas por gravedad. Existen partículas que pasan fácilmente a través de aberturas grandes en una superficie estacionaria, pero otras precisan de alguna forma de agitación, tal como sacudidas, giros, vibración mecánica o eléctrica.

Equipo de tamizado

Tamices y parrillas estacionarias

Se utiliza en la alimentación de partículas muy gruesas, como la procedente de un triturador primario.

Se deja caer sobre el extremo más elevado de la parrilla.

En un corte transversal, la parte superior de las barras es más ancha que el fondo, de forma que se facilita el funcionamiento sin que se produzcan atascos. La separación entre las barras es de 2 a 8 pulgadas.

Tamices y parrillas estacionarias

Tamices giratorios

Constan de varios tamices acoplados uno encima de otro, formando una caja o carcaza.

El tamiz más grueso se sitúa en la parte superior y el más fino en la inferior.

Tamiz de giro vertical para servicio pesado.

Tamices giratorios

Tamiz de giro horizontal

Dimensiones = * 4 y 4*5 pies.Velocidad de giro= 600 a 1800 RPMPotencia= 1 a 2 CV

Tamices vibratorios

Las vibraciones se pueden generar mecánica o eléctricamente.

Las vibraciones mecánicas generalmente se transmiten desde excéntricas de alta velocidad hasta la carcasa de la unidad y desde ésta hasta los tamices inclinados.

Las vibraciones eléctricas generadas por grandes solenoides se transmiten a la carcasa y directamente a los tamices.

Generalmente no se utilizan más de tres tamices en los sistemas vibratorios

Tamices vibratorios

Vibraciones = 1800 y 3600 V/mDimensión tamiz = 12*24 inPotencia = CV Dimensión tamiz = 48*120 inPotencia = 4 CV

Tamiz centrifugo

El tamiz consiste en un cilindro horizontal de tela metálica o de material plástico. Palas helicoidales de alta velocidad dispuestas sobre un eje central impulsa los sólidos contra la parte interior del tamiz estacionario, con lo cual las partículas finas pasan a través del tamiz mientras que el rechazo es transportado hasta el lugar de descarga.

Comparación entre tamices reales e ideales

Un tamiz ideal separaría nítidamente la mezcla de alimentación, de tal forma que la partícula más pequeña en la corriente superior sería justamente mayor que la partícula más grande en la corriente inferior.

Una separación ideal de este tipo define un diámetro de corte, Dpc, que marca el punto de separación entre las fracciones. Generalmente Dpc, se considera igual a la abertura de malla del tamiz.

Comportamiento de Tamizaje

Balances de materia en un tamiz

A un tamiz pueden aplicarse sencillos balances de materia que resultan útiles para calcular relaciones de alimentación, cernido y rechazo.

F = velocidad de flujo másico de la alimentación

D = velocidad de flujo másico de la corriente de rechazos

B = velocidad de flujo másico de la corriente de cernidos

Xf = fracción másica del material A en la alimentación

Xd = fracción másica del material A en la corriente de rechazos

Xs= fracción másica del material A en la corriente de cernidos

Balances de materia en un tamiz

Las fracciones másicas del material B en las corrientes de alimentación, superior (cernidos) e inferior (rechazos) son 1 - Xf, 1 - Xd y 1 - Xb.

𝐵𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 :𝐹=𝐷+𝐵𝐵𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑑𝑒𝑚𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠 :𝐹 𝑥𝑓=𝐷𝑥𝑑+𝐵𝑥𝑏

𝑅𝐸𝐿𝐴𝐶𝐼𝑂𝑁 𝐸𝑁𝑇𝑅𝐸 𝐷𝐹 =

𝑋 𝐹−𝑋𝐵

𝑋𝐷−𝑋 𝐵

Balances de materia en un tamiz

F

B

D

Eficacia de un tamiz

Si el tamiz funcionase perfectamente, todo el material A estaría en la corriente superior (rechazo) y todo el material B estaría en la corriente inferior (cernido). Una medida frecuente de la eficacia de un tamiz es la relación entre el material A de tamaño superior que realmente se encuentra en la corriente superior y la cantidad de A que entra con la alimentación.

donde EA es la eficacia del tamiz basada en el tamaño mayor.

Eficacia de un tamiz

Análogamente, una eficacia Es basada en el material de tamaño inferior viene dada por:

Se puede definir una eficacia global combinada como el producto de las dos relaciones individuales, de forma que si su producto se representa por E.

Eficacia de un tamiz

Sustituyendo D/F y B/F de las Ecuaciones anterior tenemos que:

EJEMPLO

EJEMPLO

EJEMPLO: Una mezcla de cuarzo que posee el análisis por tamizado que se muestra en la tabla anterior, se tamiza a través de un tamiz normalizado de 10 mallas. Los análisis acumulativos por tamizado se presentan en la tabla anterior. Calcúlese las relaciones másicas entre las corrientes superior e inferior y la alimentación así como la eficiencia del tamiz. SOLUCION: Los análisis acumulativos de la alimentación, la corriente y el producto, se representan en la tabla anterior. El diámetro de corte es el tamaño de malla del tamiz de acuerdo con la tabla anterior es de 1,651 mm por otra parte, según la tabla para este tamiz Xf=0,47 Xd= 0,85 Xb= 0,195

EJEMPLO

la relación entre la corriente superior y la alimentación es:

La relación entre la corriente inferior y la alimentación es

= 0,420

EJEMPLO

La eficacia global.

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