INGENIERIA INDUSTRIAL - V

OPERACIONES CON SOLIDOSOPERACIONES CON SOLIDOS

Ing. Pablo MILACHAY ESPINOZA

Trituración y

Molienda

La trituración es un proceso de reducción de materiales comprendido entre los tamaños de entrada de 1 metro a 1 centímetro (0,01m), diferenciándose en trituración primaria (de 1 m a 10 cm) y trituración secundaria (de 10 cm a 1 cm).

Por impacto, la fragmentación se produce debido a un golpe instantáneo y seco de un material sólido duro sobre la partícula de roca o mineral, o por golpe de la partícula contra el sólido duro, o finalmente por golpes o choques entre partículas.

Por lo general se realiza en seco

Por atrición, las partículas se desmenuzan debido a fuerzas de fricción que se generan entre dos superficies duras o entre partículas. Como resultado se producen partículas bastante pequeñas o también grandes.

Por corte, la fragmentación se produce debido a una fuerza cortante.

Por compresión, la fragmentación se produce por acción de una fuerza de compresión generada entre dos superficies duras.

TRITURADORA DE MANDÍBULAS

Cónica:Consta de una mano

de mortero de forma cónica y oscilante que va dentro de unmortero o tazón grande de lamisma forma y de tamañomucho mayor. Los ángulos delos conos son tales que laanchura del paso decrecehacia la base de las caras detrabajo. La mano del morteroconsiste en un manto que giralibremente sobre su eje.

La molienda es un proceso que persigue extraer jugos de diversos productos de la tierra como la caña de azúcar o la uva. El término molienda es de uso común, se refiere a la pulverización y a la dispersión del material sólido. Pueden ser granos de cereal, uva, aceitunas, etc. en productos de alimentación. Aunque también pueden ser piedras o cualquier otro material sólido.

MOLINO DE MARTILLOS (Hammer crusher)

                                                                                                                        

MOLINO DE BOLAS TRADICIONAL(Traditional ball mill)

Molino de atrición

(Attritor mill)

Molino planetario (planetary mill)

¡a = 95g!

Molino vibratorio (Vibration mill):

rotura por vibración de alta frecuencia

(crushes by high frequency vibration)

Molino centrífugo: molienda por impacto entre sí y con las paredes del recipiente

Molino Jet (Jet mill)

Posibles tamaños de partícula que se pueden lograr con los distinto molinos:

Molino de mandíbulas (Jaw crusher) hasta 5 mm

Trituradora cónica (Conic crusher) hasta 5 mm

Molino de martillo (Hammer crussher) hasta 0.1 mm

Molino vibratorio (Vibratory mill) 1 a 50 m

Molino jet (Jet mill) 0.5 a 50 m

Molino de bolas (Ball mill) 0.5 a 10 m

Molino de atrición (Attritor mill) 0.1 a 5 m

Molino planetario (Planetary mill) < 0.1 m

Formas posibles para las partículas de polvo

La eficiencia de la molienda depende del área superficial del medio de molienda. Luego las bolas deberían ser lo más pequeñas posible y la carga debería ser distribuida de modo tal que las bolas más grandes sean justo lo suficientemente pesadas para moler la partícula más grande y más dura de la alimentación.

OPERACIÓN UNITARIA QUE TIENE

POR OBJETO SEPARAR LAS

DISTINTAS FRACCIONES DE UN

SOLIDO O MEZCLA DE

SOLIDOSEN FUNCION DEL

TAMAÑO DE PARTICULA

Los sólidos se colocan sobre un tamiz que separa a los finos que pasan a través de él y son partículas de tamaño pequeño y a los gruesos que son partículas más grandes y no pasan el tamiz.

Finos ----»

«---

Grues

os

TAMIZADO

La separación de materiales sólidos por su

tamaño es importante para la producción de diferentes productos (ej. arenas sílicas). Además de lo anterior, se utiliza para el análisis granulométrico de los productos de los molinos para observar la eficiencia de éstos y para control de molienda de diversos productos o materias primas (cemento, caliza, arcilla, etc.).

LOS TAMICES SON CAJAS CILINDRICAS CON

DIAMETROS QUE OSCILAN ENTRE LOS 20/25 cm Y

UNA ALTURA DE ALREDEDOR DE 7cm.

LOS TAMICES

CONVENCIONALES

ESTAN FORMADOS POR

UN ENTRAMADO DE

HILOS DE BRONCE,

ACERO O NYLON.

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.

Los tipos de tamices que vibran rápidamente con pequeñas amplitudes se les llama "Tamices Vibratorios".

La vibradora de tamices analíticos AS 200 se utilizan en investigación y desarrollo, control de calidad de materias primas, productos provisionales y acabados, así como en la supervisión de la fabricación.

Este accionamiento produce un movimiento de lanzamiento en 3D que reparte el producto a tamizar por igual por toda la superficie de tamizado.

EL TAMIZADOR “RO-TAP”

Clasificacion de los tamices

(USP 23 y ASTM E11-70)

No. Tamiz Luz del tamiz (mm)

10 2,00

14 1,40

16 1,18

20 0,850

25 0,710

30 0,600

40 0,425

80 0,180

100 0,150

200 0,075

325 0,045

400 0,038

Esta escala de tamices está basada en una abertura de 0.0029in (0.074mm) que es la abertura del tamiz patrón de 200 mallas y 0.0021in (0.0053cm) de diámetro del hilo, tal como ha sido adoptada por la National Bureau of Standards.

Los tamices industriales se construyen con tela metálica, telas de seda o plástico, barras metálicas perforadas o alambres de sección transversal triangular.

Metales: acero al carbono y acero inoxidable.

Tamizado fino: 4-48 mallas.

Tamizado ultrafino: >48 mallas.

Medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.

(a) giro en plano horizontal;

(b) giro en un plano vertical;

(c) giro en un extremo y sacudida en el otro;

(d) sacudida; (e) vibración

mecánica; (f) vibración eléctrica.

Parrilla: enrejado de barras metálicas paralelas dispuestas inclinadamente.

Rechazos ruedan por la parrilla y los finos pasar a través de él y se recogen en un colector.

Separación entre barras: 2-8in.

Constan de varios tamices acoplados unos sobre otros formando una carcasa.

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

Los tamices y la carcasa se hacen girar para forzar el paso de las partículas a través de las aberturas de los tamices.

Giro en plano vertical generado por excéntrica.

Tamices rectangulares y largos. Velocidad de giro: 600-1800 rpm. Potencia del motor: 1-3 CV. Ángulo de inclinación: <20º

Tamices rectangulares ligeramente inclinados que se hacen girar en extremo de alimentación.

Bolas de goma entre tamices que chocan contra éstos impidiendo la obstrucción.

Cegado: obturación de un tamiz por partículas sólidas.

Vibraciones: mecánicas o eléctricas. Vibraciones mecánicas: generadas por

excéntricas de alta velocidad. Vibraciones eléctricas: generadas por solenoides. Velocidad de vibraciones: 1800-3600 vib/min.

Cilindro horizontal de tela metálica o plástico. Palas helicoidales impeles los sólidos contra el

tamiz. Partículas finas pasan a través del tamiz,

rechazos van a la descarga. Plástico se expande con calor y produce cegado.

Factores que no se pueden analizar Factores que no se pueden analizar en el proceso de Tamizadoen el proceso de Tamizado

Interferencias del lecho de partículas Interferencias del lecho de partículas con el movimiento de una de ellascon el movimiento de una de ellas

CegadoCegado Cohesión de partículasCohesión de partículas Adherencias Adherencias Dirección oblicua de acercamientoDirección oblicua de acercamiento

La filtración es una operación unitaria donde se consigue la separación de los sólidos que se encuentran suspendidos en un medio líquido haciendo pasar la suspensión a través de un medio poroso, el cual va a retener las partículas sólidas dejando pasar el líquido. Los sólidos quedarán retenidos en función de su granulometría y según sea el tamaño de los poros.

El medio filtrante es la barrera que retiene los sólidos y deja pasar el líquido, puede ser un tamiz, una tela, un tejido de fibras, fieltro, membranas poliméricas o un lecho de sólidos.

El líquido que atraviesa el medio filtrante se denomina filtrado.

Este tipo de filtro esta compueto por cierto numero de lacas horizontales diseñadas de forma que permitan el desplazamiento libre del liquido, montadas formando un bloque vertical, dentro de un recipiente cilindrico, resistente a la presion. El medio de filtracion cubre la parte superior de las placas. La papilla de alimentacion ingresa por un conducto central o a traves de un conducto central.

FILTRO DE PLACA HORIZONTALFILTRO DE PLACA HORIZONTALIndustria DE BEBIDASIndustria DE BEBIDAS

FILTRO PRENSA DE FILTRO PRENSA DE MARCOS Y PLACAS MARCOS Y PLACAS

Es un sistema de marcos y placas por los cuales entra la papilla de alimentacion, ademas del centro hueco de cada marco se conecta a este canal de alimentacion, por medio de un canal auxiliar. La papilla de alimentaion entra en el marco y la torta se forma en el centro hueco del mismo. El filtrado pasa a traves del medio y por la superficie acanalada de las placas del filtro.

La alimentación se produce girando el tambor, parcialmente sumergido en un tanque que contiene la papilla. En el caso de la sedimentación rápida de los solidos se puede alimentar el filtro por la parte superior. En este sistema, la papilla alimenta un distribuidor, situado en la parte mas alta del tambor, desde donde fluye a la superficie del medio. Para extraer la torta, se puede emplear una cinta continua que pasa alrededor del tambor y sobre la que se forma la torta.

FILTRO ROTATIVO A VACIOFILTRO ROTATIVO A VACIOINDUTRIA AZUCARERAINDUTRIA AZUCARERA

ULTRAFILTRACIONULTRAFILTRACIONPurificación de aguaPurificación de agua

La ultrafiltración es el tipo de Filtración que utiliza membranas para separar diferentes tipos de sólidos y líquidos. El tamaño de poro no es tan fino como en la Nanofiltración y tampoco requiere tanta energía para efectuar la separación, y es mas pequeño que el de las membranas de microfiltración.

El papel de filtro es un papel que se corta en forma redondeada y se introduce en un embudo, con el fin de ser filtro para las impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus poros. El "papel filtro" se usa principalmente en laboratorios analíticos para filtrar soluciones homogéneas. Normalmente esta constituido por derivados de celulosa y permite el manejo de soluciones con pH entre 0 y 12 y temperaturas de hasta 120°C..

PAPEL FILTRO PAPEL FILTRO NIVEL LABORATORIONIVEL LABORATORIO

Los filtros de arena son efectivos para filtrar tanto contaminantes orgánicos, como inorgánicos. El tamaño mayor y la naturaleza tridimensional de la cama de arena proveen más área de filtrado y tienen una mayor capacidad de retención que muchos otros tipos de filtros. Determinar la capacidad del filtro y entender la función de retrolavado (limpieza) de su sistema están entre otros los aspectos más importantes de una filtración exitosa.

FILTRO DE ARENA VERTICALFILTRO DE ARENA VERTICALINDUTRIA INDUTRIA FILTRACION DE AGUA FILTRACION DE AGUA

Gran capacidad de retención de partículas. Elevado régimen de filtración. Funcionamiento completamente cerrado, evitando el contacto del producto con la atmósfera. Bajo coste de funcionamiento y mantenimiento. Dimensiones reducidas. - Alta versatilidad

FILTRO CESTA INDUTRIA (Filtración de fluidos en líneas de proceso )

Producción de reacciones en condiciones controladas de vacío, presión y temperatura. - Filtración del producto una vez reaccionado en el propio filtro. Fácil adición de reactivos. - Control de presión, temperatura, agitación, etc.

FILTRO NUCHAFILTRO NUCHAINDUTRIA DE BEBIDASINDUTRIA DE BEBIDAS

Incorporan mesas giratorias, cintas de movimiento sinfín y otras formas de soporte para el medio de filtración y la torta. Para descargar la torta, se utilizan transportadores de rodillos, poleas y mecanismos para levantar o invertir el soporte del medio de filtración.

OTROS OTROS TIPOS DE TIPOS DE FILTROS A FILTROS A

VACIO VACIO CONTINUOCONTINUO

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