TAMIZADO

Definición.- El tamizado es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una

mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz o cedazo. Las partículas de menor

tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo.

Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas de una solución homogénea.

Para aplicar el método de la tamización es necesario que las fases se presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro.

El tamizado se realiza haciendo pasar al producto sobre una superficie provista de orificios del tamaño deseado. El aparato puede estar formado por barras fijas o en movimiento, por placas metálicas perforadas, o por tejidos de hilos metálicos. El tamizado consiste en la separación de una mezcla de partículas de diferentes tamaños en dos o más fracciones, cada una de las cuales estarán formadas por partículas de tamaño mas uniforme que la mezcla original.

Ejemplos:

Trozos de mármol mezclados con arena; harina y corcho; sal fina y pedazos de roca, cantos rodados, etc.

Podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedritas y partículas grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz.

CLASIFICACION DEL TAMIZADO

El tamizado en seco se aplica a materiales que contienen poca humedad natural o que fueron desecadas previamente.

El tamizado húmedo se efectúa con adición de agua al material en tratamiento, con el fin de que el líquido arrastre a través del tamiz a las partículas mas finas.

PARAMETROS DE UN TAMIZ

Apertura de tamiz: es el espacio entre los hilos individuales de un tamiz de malla. También llamada luz de malla.

Número de malla: es una denominación desaparecida, empleada para los cedazos utilizados en el laboratorio para el análisis de partículas. Indicaba él número de hilos por pulgada, dependía pues este numero del espesor del hilo que formaba el tamiz.

Intervalo de tamiz: es la relación entre las aperturas sucesivamente decrecientes de una serie de tamices.

Diámetro de una fracción tamizada: es el diámetro medio de una fracción que pasa por un tamiz pero es retenida por el siguiente más pequeño de la serie.

* Características de un tejido de tamiz: según la naturaleza del tamiz que es el material del que esta hecho los hilos, pueden ser de acero; Bronce y nylon. Los tamices pueden ser cuadrados, rectangulares, redondos, etc.

Tipos de tamices de acuerdo al tamaño del material.

Puesto que hay tamices de tan distintos tamaños, desde los que dejan pasar granos de varios centímetros hasta los menores de 200 mallas, se han desarrollado varios tipos de equipos para el tamizado, que difieren ampliamente en robustez, método de movimiento del material a través del tamiz, y en materiales de construcción. Una clasificación, basada fundamentalmente en el tamaño del material, es la siguiente:

1. Cribas, que se utilizan para los materiales gruesos en terrones y son de construcción robusta.

2. Cribas de tambor; son cribas rotativas utilizadas para materiales de tamaño medianamente grande.

3. Cribas de sacudimiento y vibrantes, utilizadas para pequeños tamaños de partículas.

Cribas: una criba es un simple dispositivo formado por un enredado construido de barras, normalmente inclinadas, a través de las que se pasa el material. La inclinación y por lo tanto el recorrido del material es parado a la longitud de las barras. Las barras normalmente están construidas de manera que la parte superior es más ancha que la inferior, de forma que la barra, puede hacerse de suficiente altura para resistir sin que se quede atascada; por las partículas que pasan a través de ella. La criba se construye con frecuencia abierta por un extremo, de manera, que el material de tamaño superior se vuelca por él, mientras que el material dentro de tamaño pasa a través de las barras. En este caso, las barras son transversales al recorrido que sigue el material. La criba se utiliza únicamente para separaciones de bastas.

Cribas giratorias: las cribas giratorias están formadas por un cilindro rotativo de chapa metálica perforada o tela metálica; va abierto por uno o los dos extremos y el eje del cilindro es horizontal, o ligeramente inclinado, con lo que le material avanza a medida que gira el cilindro. Son apropiadas para materiales relativamente gruesos.

Tamices de sacudidas o de vaivén

Muchas separaciones de tamaño, en las que el producto puede ir desde un tamaño de 12,5 mm hasta el más fino que puede manejar los tamices, pueden efectuarse por medio de tamices planos o ligeramente inclinados a los que se les da un movimiento alternativo. Es posible una amplia variedad de construcciones, pero la mayor parte de ellos son muy sencillos. Los tamices de este tipo están construidos con elementos mecánicos sencillos. La armadura es de angulares y va suspendidas por barras portantes que pueden moverse libremente. Se sacude por medio de una excéntrica montada sobre una rueda giratoria. El tejido para tamizar puede remacharse directamente a la estructura o puede soldarse sobre una estructura ligera recargable que se sujeta en su posición.

Tamices vibratorios

En algunos casos, en lugar de dar al tamiz sacudidas o un movimiento alternativo, se le proporciona un movimiento vibratorio para hacer que las partículas se muevan e impedir el entupido. Ésta vibración puede proporcionarse uniendo el tejido del tamiz por medio de pasadores, con la estructura del tamiz. Por el exterior de la estructura hay unos ejes rotativos que llevan martillos oscilantes que golpean sobre los pasadores. Otro método es colocar uno o dos canales ligeros o cualquier otra forma de superficie portante sobre el lado inferior de la armadura del tamiz.

Todos los tamices planos o inclinados, de sacudidas o vibratorios, pueden construirse para efectuar una o más separaciones en una sola pieza del equipo. Si sólo existe una tela en el tamiz, únicamente pueden obtenerse dos productos, el de tamaño mayor y el de tamaño menor. Es posible, sin embargo, montar dos o más telas, una sobre otra, en la misma estructura. La tela más basta está encima y la más fina debajo.

Los tamices se utilizan rara vez para operaciones en gran escala (práctica metalúrgica) con tamaños menores de dos o tres mallas. Para operaciones en escala menor se emplean con frecuencia tamices hasta cien mallas. Para los tamaños más pequeños, sin embargo, se utilizan otros dispositivos fundados en la velocidad de sedimentación se las partículas en una corriente de gas líquido, o en la fuerza centrífuga.

Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibración para permitir que el material más fino traspase el tamiz. Los tipos de tamices que vibran rápidamente con pequeñas amplitudes se denominan "Tamices Vibratorios". Las vibraciones pueden ser generadas mecánica o eléctricamente. Las vibraciones mecánicas usualmente son transmitidas por excéntricos de alta velocidad hacia la cubierta de la unidad, y de ahí hacia los tamices. El rango de vibraciones es aproximadamente 1800 a 3600 vibraciones por minuto.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Se basa en la rotación de un motor con dos masas excéntricas, colocado verticalmente en base vibrante del separador, comunicando una vibración al conjunto de tamices, en dos planos: horizontal y vertical.

Regulando el ángulo de los contrapesos, se pueden obtener movimientos distintos del producto sobre el tamiz.

El tromel

El tromel, o tamiz rotatorio de tambor, está formado por un tamiz de forma cilíndrica, que gira sobre su eje. Pueden disponerse varios tambores en serie, de modo que el tamizado del primero pase al segundo y de éste al tercero, etc.

En algunos casos se construyen con tamices de diferentes tamaños de orificio, dispuestos longitudinalmente, y la alimentación entra por el lado del tamiz mas fino. De éste modo se fracciona un producto en materiales de distintos tamaños. Pero la operación no resulta tan eficaz como en el caso de una serie de tambores sencillos o de un solo tambor compuesto.

CLASIFICACION DE TAMICES INDUSTRIALES

Están hechos con barras metálicas, láminas y cilindros perforados o con telas y tejidos manufacturados con hilos. Entre los materiales de construcción se encuentran el acero inoxidable, el metal y los hilos de nylon.

Parrillas o tamices de barras

Se utiliza para partículas de tamaño mayor a 2,5 cm. Consiste en un grupo de barras paralelas, espaciadas según se necesita. Se pueden utilizar horizontalmente o inclinados con un ángulo de 60º. Se dispone también de parrillas vibradoras en las que las materias de partida pasan sobre la superficie del tamiz gracias a una serie de sacudidas.

Tamices de tambor rotatorio

También llamados tambores centrífugos. Están constituidos por unos cilindros de malla o lamina metálica perforada que rueda en posición casi horizontal. Hay de tambores concéntricos (unos dentro de otros), paralelos (el alimento realiza un trayecto continuo de un tamiz a otro) o instalados en serie (tambor único construido a base de distinta sección con tamaño diferente de abertura). Tienen muchas aplicaciones en la industria alimentaria la limpieza se puede llevar a cabo reteniendo materias indeseables de gran tamaño (cuerdas, hilos de sacos...) para separarlos de la harina, sal, azúcar, mientras se descarga el producto limpio, o alternativamente reteniendo el producto limpio y descargando las sustancias no deseables como los finos, por ejemplo en la separación de los cereales y las semillas de la arena, piedras de pequeño tamaño e hierbas.

Tamices de lecho plano

Están constituidos por una serie de tamices inclinados u horizontales reunidos y fijados en el interior de una armadura metálica hermética al polvo, y agitada por diferentes artificios. Es frecuente incluir entre las capas de tamices bolas de “ebonita” (caucho duro) para dificultar la obturación con los finos de los agujeros del tamiz.

La vibración no suele ser suficiente para asegurar la adecuada separación de las partículas es necesario que el tamiz describa también un movimiento rotatorio, que distribuya el alimento por toda la superficie y uno vertical que rompa los aglomerados y libere las partículas que bloquean alguna de las aperturas. Indicados para la limpieza de materiales finamente particulados como la harina y las especies molidas.

TIPOS DE TAMICES DE LABORATORIO

Tamices para el tratamiento de agua

En este caso los tamices de forma cilíndrica también, están insertos a modo de rodillo en la terminal de una parrilla de dimensiones variables según las necesidades, y por la que desciende el agua.

Tamices para aire

También podemos describir los tamices para aire, con especial aplicación en máquinas extrusoras, pigmentadoras, vibradoras, cernidoras. Estos tamices permiten el paso del aire limpio y exento de vapores de aceite y agua. Fabricados en cualquier forma y tamaño, estos tamices actúan mediante un filtro o malla de acero inoxidable y se colocan dentro de la máquina para limpiar el paso de fluidos, polvos y líquidos.

Tamices electrónicos

Se utilizan para tamizar en distintos procesos, están indicados en ensayos de pequeñas muestras, de tipo seco y por vía húmeda, son programables y tienen un sistema de fijación por distintas capas de tamices, para distintos tipos de polvo: grueso, fino y muy fino.

Tamices Moleculares

Siguiendo con tamices en lo que a instrumentación científica se refiere existen otros tamices específicamente de laboratorio que sirven para analizar líquidos y soluciones diversas. Son los llamados ABS, certificados con normas ISO, y pueden fabricarse, tanto en acero inoxidable como en bronce. En lo que particularmente tiene que ver con la química física molecular, existen tamices que participan en el proceso de adsorción, son tamices moleculares.

APLICACIONES EN EL CAMPO AMBIENTAL

TAMIZACIÓN EN AGUAS RESIDUALES

TIPOS DE TAMICES

El uso de estos tamices queda únicamente limitado por la pérdida de carga que introducen, superior a la de las rejas. Existen básicamente tres tipos de tamices, rotativos, estáticos y de escalera móvil.

Los tamices rotativos están provistos de una malla filtrante de eje horizontal, donde son retenidos los sólidos y extraídos mediante rasqueta hasta el sistema de transporte. Tienen una elevada pérdida de carga.

Los tamices estáticos poseen una malla filtrante de sección triangular con una inclinación que va disminuyendo desde los 65º hasta los 45º para conseguir la separación y extracción de los sólidos. Suelen ir precedidos de un bombeo dada su elevada pérdida de carga y necesitan operaciones periódicas de limpieza manual.

Tamices de escalera y deslizantes están constituidos por mallas filtrantes fijas que mediante determinados mecanismos elevan los residuos retenidos hasta la zona de descarga. Poseen una pérdida de carga menor de 0,5 m.

Acondicionamiento de la operación:

La Tamización es el primer estado del tratamiento, tanto para las aguas superficiales como para la las aguas residuales. El propósito es:

Proteja la estructura río abajo contra los objetos grandes que podrían crear obstrucciones en algunas de las unidades del proceso.

Separar y quitar fácilmente la materia grande transportada por el agua que quiere ser tratada, de modo que puede afectar negativamente la eficacia de procedimientos posteriores del tratamiento o hacer su puesta en práctica más difícil.

La eficacia de la operación del tamizado depende del espaciamiento entre las barras de pantallas:

Pantalla fina, para un espaciamiento bajo 10 milímetros Pantalla media, para el espaciamiento de 10 a 40 milímetros Pantalla gruesa, para el espaciamiento por encima de 40 milímetros

La pantalla fina es precedida generalmente por una operación preliminar de la tamización para los propósitos de protección.

La tamización es llevada a cabo por una pantalla manualmente limpiada (de gran tamaño, para reducir la frecuencia de las operaciones de colección en la tamización) o, preferiblemente, por una pantalla automáticamente limpiada (esencial en los casos de altos caudales de agua con un contenido de sólidos elevada). La pantalla automática de la barra es protegida generalmente por una pantalla preliminar robusta, que se debe también proporcionar a los sistemas automáticos de una limpieza en instalaciones grandes y en caso de que del agua a tratar contenga un alto volumen de materia gruesa.

Para reducir operaciones manuales tanto como sea posible, los procedimientos de tamización se han automatizado cada vez más, uniforme en instalaciones pequeñas. La automatización es esencial en las situaciones donde cantidades grandes de materia son llevadas a la planta por el agua y llegan de una vez la pantalla de barra, tendiendo a la estera de barras y estorbando totalmente a la pantalla en algunos minutos. Las pantallas finas deben ser automatizadas.

La basura recogida se almacena en un envase de capacidad dada, calculado de acuerdo con la frecuencia aceptable de las operaciones y de la disposición de basura.

El espaciamiento generalmente es:

Para las aguas superficiales, entre 20 y 40 milímetros (contra la corriente del tamiz)

Para las aguas residuales municipales: para el agua residual, a partir 15 a 30 milímetros (pero en contra de la corriente a filtrar y/o de laminillas que se colocan en el proceso, la tamización fina es necesaria); para el lodo (en caso de necesidad), 10 milímetros o menos

Para algunos efluentes industriales, especialmente efluentes de la industria agro-alimentaria, barreras de tamización fina (u ocasionalmente, tamización media seguida de filtrando)

DIVERSOS TIPOS DE PANTALLAS:

PANTALLA PARABÓLICA

PANTALLA CURVADA

PANTALLA INCLINADA DE LA BARRA

PANTALLA INCLINADA

En la operación, el agua residual fluye a través de la pantalla inclinada. La barrera es periódicamente rascada por un sistema de cepillado mecanizado el cual es activado por un nivel de encendedores.

BARRERA DE PANTALLA CURVADA

En la operación, las aguas residuales fluyen aunque la pantalla esté curvada, La pantalla es rastrillada periódicamente por un peine mecanizado que es activado por los interruptores montados en el canal desde la pantalla o por el reloj de tiempo.

PANTALLA RADIAL DE LA BARRA

Las características y la operación son similares a la barrera de pantalla curvada. El mecanismo de arrastre es más simple para las instalaciones pequeñas y quitará una cantidad más grande de pantallas debido a dos limpiezas por revolución.

Pantalla Radial De la Barra

PANTALLA DE PASO

Las pantallas de paso han llegado a ser populares debido a su capacidad de quitar sólidos clasificados más pequeños que las pantallas del tipo de barrera.

PANTALLA ESTÁTICA

Estos dispositivos están pensados para flujos más pequeños y requieren una limpieza manual. Pueden ser de tipo de barrera inclinada o de tamiz curvado estático parabólico. Este último tipo puede quitar los sólidos para tamaño de hasta 0.5 mm.

BIBLIOGRAFIA

http://html.rincondelvago.com/operaciones-de-preparacion-de-las-materias-primas.html

http://laboratorio-sandra.blogspot.com/2008/05/operacion-unitaria.html

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http://industrias-alimentarias.blogspot.com/2009/04/operaciones-unitarias-el-tamizado.html

http://www.spirac.com/en/downloads/Screen_Class%20-%20Spanish%202.pdf