Laboratorio de Operaciones Unitarias Práctica 1

OPERACIONES UNITARIAS I MANUAL DE PRĂ CTICAS DE LABORATORIO

PRĂ CTICA No. 1

“MOLIENDA Y TAMIZADO DE GRANOS Y SEMILLAS (DETERMINACIĂ“N DEL Ă?NDICE DE TRABAJO DE BOND)â€?

I. INFORMACIĂ“N GENERAL

I.1 Competencias a desarrollar.

1. Comprende los conceptos y principios de la reducciĂłn de tamaĂąo a fin de llevar acabo la molienda de un material de manera responsable, correcta y ambientalmente responsable.

2. Comprende los criterios y fundamentos del tamizado con la intenciĂłn de llevar el anĂĄlisis de los diferentes tamaĂąos de sĂłlidos remanentes de manera responsable, correcta y cuidadosa.

I.2 IntroducciĂłn.

La reducciĂłn de tamaĂąo permite realizar un manejo adecuado de materiales sĂłlidos al cambiar de manera importante las dimensiones y cantidades del material a emplear, separar, empacar o distribuir. Tal proceso se lleva a cabo en diferentes equipos, cuyas caracterĂ­sticas permiten obtener un producto de cierto tamaĂąo y calidad. Las operaciones de tamizado, suelen ir inmersas o posteriores a la corriente de salida de la molienda, a manera de clasificar las partĂ­culas presentes en el molido y la fracciĂłn mĂĄsica que cada tamaĂąo representa. Gracias al tamizo es posible recuperar las partĂ­culas con un intervalo especĂ­fico de su diĂĄmetro.

Para el caso de ambos procesos, es importante realizar una aproximaciĂłn teĂłrica a manera de lograr el dimensionamiento, diseĂąo y establecer las demandas energĂŠticas relacionadas al proceso completo para reducir de tamaĂąo un sĂłlido y clasificar su molido.

No existen correlaciones directas para los procesos de reducciĂłn de tamaĂąo, sin embargo, se emplean algunas con una efectividad desde el 0.2 al 2%. Tal es el caso de la ecuaciĂłn de Bond para la determinaciĂłn de la potencia bruta, que utiliza un Ă­ndice de trabajo que depende de las caracterĂ­sticas del material que se estĂĄ moliendo.

EcuaciĂłn de Bond para la potencia bruta: đ?‘ƒ 1 1 = 1.46đ??¸đ?‘– ( − ) đ?‘‡ √đ??ˇđ?‘ƒ √đ??ˇđ??š Donde: P es la potencia bruta (hp), T es el flujo de masa alimentado (ton/min), Ei es el Ă­ndice de trabajo de Bond, DP y DF son los diĂĄmetros promedio de partĂ­cula tanto del producto como de la alimentaciĂłn, respectivamente (ft).

II. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

Materiales - 100 gramos de Frijol - 100 gramos de MaĂ­z palomero - 100 gramos de Arroz - Bolsas hermĂŠticas de plĂĄstico

jmcp

Equipos - Balanza - Molino - Tamizador - Serie de tamices - Vernier o Calibrador - Charola o recipiente [1]

Reactivos

(Ninguno)

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III. DESARROLLO

III.1 Adecuación del Material: 1. Seleccionar y limpiar adecuadamente los granos y semillas a ser usados en la práctica (no lavar) y pesar las cantidades indicadas en la sección II. 2. Medir el diámetro representativo de cada material (al menos 25 granos o semillas) y obtener un valor promedio del diámetro de la alimentación.

3. Pesar muestras de 100 gramos de cada grano o semilla y guardarlas en bolsas herméticas de plástico, previamente identificadas.

III.2 Reducción de tamaño: 1. Registrar las características del molino (fundamento, tamaño, potencia nominal, etc.).

2. Realizar el proceso de molienda de cada uno de los materiales requeridos y registrar el tiempo que tarda la operación.

3. En una charola o recipiente de masa conocida, recuperar el producto de molienda y registrar el peso del molido.

4. Resguardar los materiales molidos en bolsas herméticas de plástico, previamente identificadas con tipo de grano o semilla y su peso.

III.3 Tamizado: 1. Pesar cada uno de los tamices vacíos y registrar su peso individual.

2. Preparar el equipo tamizador, apilar los tamices de mayor a menor abertura de forma descendente y vaciar el molido en el tamiz superior (asegurarse que en el fondo de la torre de tamices esté el tamiz base o cerrado).

3. Operar el tamizador durante 10 minutos y con cuidado se deben retirar los tamices.

4. Pesar nuevamente cada uno de los tamices (ahora con sólidos) y registrar.

5. Determinar la cantidad de sólidos retenidos en cada uno de los tamices y guardarlos en bolsas o recipientes herméticos, previamente identificadas.

6. Realizar el análisis granulométrico para cada material molido.

III.4 Índice de trabajo para la Ecuación de Bond.

1. Localizar la información necesaria para llevar el cálculo aproximado del índice de trabajo para los granos y semillas estudiadas. Dichos datos incluyen: Potencia del molino (hp), flujo de alimentación (ton/min) y los diámetros promedio tanto de la alimentación como del producto (ft).

2. Sustituir los valores en la ecuación de Bond para la determinación de la potencia bruta y despejar para encontrar el índice de trabajo (Ei).

IV. OBSERVACIONES Y RESULTADOS

Tabla 4.1 Descripción de los materiales Maíz Frijol Peso (g) Diámetro promedio medido, DF (mm)

jmcp

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Arroz

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Tabla 4.2 Descripción de los equipos MOLINO TAMIZADOR Marca Dimensiones Potencia Capacidad Número de serie Tipo (fundamento)

Tabla 4.3 Datos del proceso de tamizado del molido de Arroz Muestra = ARROZ Masa inicial (g) = Número de malla

Abertura de la malla

Peso del tamiz (g)

Peso tamiz+retenido (g)

Peso del retenido (g)

Tabla 4.3 Datos del proceso de tamizado del molido de Frijol Muestra = FRIJOL Masa inicial (g) = Número de malla

jmcp

Abertura de la malla

Peso del tamiz (g)

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Peso tamiz+retenido (g)

Peso del retenido (g)

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Tabla 4.3 Datos del proceso de tamizado del molido de Maíz.

Muestra = MAÍZ Masa inicial (g) = Número de malla

Abertura de la malla

Peso del tamiz (g)

Peso tamiz+retenido (g)

Peso del retenido (g)

VI. REFERENCIAS.

  

McCabe W., Smith J. and Harriot P. Unit Operations of Chemical Engineering. 7th Edition. Mc Graw Hill. USA. 2007.

Geankoplis, Christie, J. Procesos de Transporte y Principios de los Procesos de Separación: Incluido Operaciones Unitarias. Cuarta edición, Editorial CECSA. México, D.F. 2006.

Práctica de Operaciones con Sólidos. Laboratorio de Molienda y Tamizado. Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería. Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano.

VI. CONSIDERACIONES PARA EL REPORTE

1. Reportar los rendimientos después de cada proceso (si existen pérdidas durante la molienda, recuperación del molido, tamizado del molido y recuperación de los retenidos).

2. Incluir el análisis granulométrico de cada grano o semilla utilizado. (Es importante indicar: Número de malla, abertura de la malla, peso del retenido (g), % retenidos, % acumulado, % que pasa, DM, Moda, Mediana y Media; así como los gráficos de barras y polígono de frecuencias del proceso).

3. Realizar diagrama de flujo utilizando evidencias fotográficas o de video.

4. Indicar el procedimiento y cálculos llevados a cabo para calcular el índice de trabajo de Bond para cada grano o semilla y reportarlos en la sección de resultados a manera de tabla.

jmcp

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