TAMIZADO

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMN

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGA CARRERA DE INGENIERA QUMICA

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II

TAMIZADODocente: Ing. Nelson Hinojosa SalazarEstudiante: Antonio Lora Andres

Cobarrubias Barrios Oscar

Herbas Velasco Leticia

Paniagua Gomez Fabiola

Rojas Rojas Herberth CristihanCOCHABAMBA-BOLIVIATAMIZADO

INTRODUCCIN.

El objeto de la tamizacin o tamizado es separar las distintas fracciones que componen un slido granular o pulverulento, por el diferente tamao de sus partculas, utilizando para ello los tamices. En principio, se puede considerar como tamiz a toda superficie agujereada. Para que la operacin se encuentre en movimiento relativo, debemos dar oportunidad a las partculas del slido a que coincidan con las aberturas del tamiz que pasen a travs de stas las de menor tamao.

El tamizado nos dar dos fracciones: Una, la fraccin gruesa (o de gruesos o el rechazo), y otra, la fraccin fina, que se llama tambin los finos o el cernido. Cuando el producto a separa en fracciones de distinto tamao de grano se quiere subdividir en x fracciones, sern precisos, evidentemente, x-1 tamices.

La tamizacin es operacin de gran importancia en la industria qumica. Los productos cristalizados no salen, en general, al mercado ms que despus de haber sido tamizados, ya que del tamao de los cristales dependen muchas de sus propiedades utilitarias; otros productos, como los cementos, han de responder para su utilizacin a un grado de finura determinado; en la fabricacin de superfosfatos, el desarrollo de la reaccin entre el cido sulfrico y las fosforitas, y la temperatura alcanzada por la masa, dependen en gran medida de la finura de la fosforita; por el poder cubriente de los pigmentos-una de sus principales caractersticas es funcin del tamao de grano del pigmento y de la gradacin en que se encuentren los diferentes tamaos que lo componen. Incluso a la cintica de las reacciones heterogneas depende del tamao de grano de la superficie que presente la fase slida; en general, se puede decir que las reacciones que interviene, cuando menos, un slido dependen:

1. Del tamao de las partculas del slido

2. De la entropa del mismo

3. De la forma de las partculas

4. De la naturaleza de la superficie

5. De la estructura de esta superficie

El mayor o menor tamao de un slido no tiene por s significacin qumica alguna, sino por cuanto la superficie especfica (superficie correspondiente a la unidad de masa o de volumen del slido) vara con el tamao, aumentando enormemente al disminuir aquel. Se comprende que si la superficie que presenta un mismo peso de producto aumenta al disminuir el tamao de grano, las reacciones este producto en un sistema heterogneo resultarn francamente favorecidas, pues toda reaccin que pueda presentar con otra sustancia habr de efectuarse el aumento de finura favorece la reactividad, solubilidad, etc., ms de lo previsto en las palabras anteriores, ya que termodinmicamente puede demostrarse que al aumentar la superficie (disminuir el tamao) de un producto slido el contenido energtico de al unidad de superficie de tal producto aumenta tambin.

Esto explica por que el calor molar de solucin del CINa es distinto segn el tamao de grano, y por qu la presin de descomposicin de los xidos, hidrxidos, oxalatos, carbonatos, etc., es funcin de su finura. De todas maneras, conviene hacer notar que la influencia del aumento de la energa superficial especfica no es apreciable ms que a muy altos grados de finura, para cuya caracterizacin no es posible utilizar el tamizado. En estos casos se emplea la observacin microscpica (desde 0,1 y a 10 u) o mtodos fundados en los fenmenos de adsorcin (tamaos inferiores a 0,1 u inclusive), o, en menor grado, la sedimentacin o ilustracin, vlida para partculas de tamao comprendido entre 100 y 5 u (que es el intervalo en que mejor y ms generalmente se cumple la ley de Stokes.

OBJETIVOS.

Objetivo Especfico.

Realizar la operacin unitaria, separando de esta manera las distintas fracciones y tamaos de nuestra muestra de afrecho.

Objetivos Generales.

Verificar los resultados obtenidos a travs de las curvas de distribucin o curvas diferencial.

Observar las diferencias que se denotan en cada tamiz, es decir, diferencia de tamaos.

Ver el manejo y las aplicaciones que se puedan realizar en este tamizado y en otro tipo de tamizados.

MARCO TEORICO

El tamizado es un mtodo de separacin de partculas basado exclusivamente en el tamao de las mismas. En el tamizado industrial los slidos se sitan sobre la superficie del tamiz. Los de menor tamao, o finos, pasan a travs del tamiz, mientras que los de mayor tamao, o colas, no pasan. Un solo tamiz puede realizar una separacin en dos fracciones. Dichas fracciones se dice que no estn dimensionadas, ya que si bien se conocen los limite superior o inferior de los tamaos de partcula de cada una de las fracciones, no se conocen los dems limite de tamaos. El material que se hace pasar a travs de una serie de tamices de diferentes tamaos se separa en fracciones clasificadas por tamaos, es decir, fracciones en las que se conocen los tamaos mximo y mnimo de las partculas.

Ocasionalmente el tamizado se realiza en hmedo, si bien, lo ms frecuente es operar en seco.

De acuerdo con su funcin, se pueden clasificar los tamices en industriales y de laboratorio. Los tamices pueden estar constituidos por barras sobre el que se desliza el material a tamizar, por chapas agujereadas, o por tejidos. Los tres tipos se emplean con fines industriales; en cambo, en los trabajos de laboratorio, trabajos de tipo analtico, se utilizan casi con exclusividad los tamices cuya superficie tamizante la constituye un tejido.Los tejidos estn constituidos por dos clases de hilos: Los hilos de trama (a lo ancho del tejido) y los de urdimbre (a lo largo). La unin que al tejer se d a la trama y a la urdimbre determina la clase de tejido: liso, asargado, en cadeneta, de rotor, doble, triple, etc.

El material de que pueden confeccionarse los hilos es muy variado: metales de muchas clases, seda, nylon, crin, etc., segn las caractersticas del producto que se tamiza. As, para productos con cantos muy vivos y de gran dureza se emplean hilos de acero al manganeso; para productos hmedos, finos y corrosivos, se usan hilos de bronce fosforoso, de aceros austenticos o de vidrio.

La forma de los hilos puede tambin ser variada; pueden ser de seccin circular, cuadrada, ovalada, rectangular. EL grueso de los hilos puede ser igual o distinto en la trama y en la urdimbre; generalmente, cuando no son uniformes son mayores los hijos de trama. Los huecos que deja el tejido, y que, en conjunto constituirn la superficie de tamizado, pueden ser de forma distinta, segn la clase de tejido.

Las mallas cuadradas se aconsejan para tamizar productos de grano plano escamas- o alargado. Las mallas alargadas rectangulares, trapezoidales, etc., se suelen emplear para tamizar formas cbicas; constituyen los tamices de mayor superficie til. El caso lmite lo constituye el tamiz compuesto por una serie de hilos paralelos, que en la prctica est representado por el tamiz de barras citado al principio.

Con tamices de malla rectangular, y empleando relaciones distintas para los lados de la malla, p. Ej. 1:05, 1:0,75 1:1 (cuadrada), es puede determinar el grado de laminaridad de un producto. El producto que atraviesa la malla 1:0,5 se puede considerar como francamente laminar.

CARACTERIZACIN DE UN TAMIZ urdimbre L

d

trama m Caracterizan a estos tejidos: el grueso del hilo, que supondremos circular, definido por su dimetro, d, y la luz de malla, L. El ancho de malla, m, es funcin de los otros dos parmetros; as de acuerdo con la figura, se puede escribir que:

m = L+d Ecuacin que nos dice que para un mismo ancho de malla, la luz es tanto ms pequea cuanto mayor sea el grueso del hilo, d.

La caracterizacin tcnica de los tamices se ha efectuado segn distintos criterios. As:

En un principio se caracterizaron por el nmero de mallas comprendidas en la unidad de longitud, en nuestro caso el centmetro es la unidad de longitud ms usual. Es evidente que el nmero de mallas o nmero de tamiz ser:

En otras ocasiones se designa el tamiz por el nmero de mallas por centmetro cuadrado (o por pulgada cuadrada), o ser, por:

La designacin ms moderna, y de aceptacin casi general en Europa, es la establecida por las normas DIN (Alemanas), mediante la cual el tejido del tamiz se caracteriza por la luz de la malla o abertura, expresada en milmetros o sea, por 10L estas ramas fijan el dimetro de los hilos.

Otro dato interesante en la caracterizacin de tamices es su superficie relativa til expresada por el cociente entre la superficie que ocupan las luces y la superficie total. Su valor se suele llamar caracterstica del tamiz, y ser:

A la vista de esta frmula se ve que para calcular L o K es preciso conocer d. La norma DIN citada anteriormente (especfica con la cifra 1171), fija para unos valores tales que,

Si m < 0,15 (tamices finos), K = 0,36 aprox.Si m > 0,15 (tamices gruesos), K = 0,50 aprox.

Con los datos que anteceden es fcil poder caracterizar totalmente un tamiz determinado.

TABLA

TAMICES DE ENSAYO, DIN 1171

L,mm (denominacin moderna)N, cm-1 (denominacin antigua)D, cm dimetro hilom, mm de ancho de mallam2 nmero de mallas /cm2

0.060

0.075

0.090

0.100

0.12

0.15

0.20

0.30

0.60

1.20

2.00

3.00

4.00

6.00100

80

70

60

50

40

30

20

10

5

3

2

1.5

10.0040

0.0050

0.0055

0.0065

0.0080

0.0100

0.0130

0.0200

0.0400

0.0800

0.100

0.120

0.160

0.2500.100

0.125

0.145

0.165

0.200

0.250

0.330

0.500

1.000

2.000

3.000

4.200

5.600

8.50010000

6400

4900

3600

2500

1600

900

400

100

25

9

4

2.25

1

En los pases anglosajones, los tamices de ensayo han sido agrupados en las normas de la Amrica Standard (A.S.A, Z-23, 1, 1939) que abarcan las series A.S.T.M., y las series Taylor. La primera tiene mayor nmero de tamices que la segunda.

La serie A.S.T.M. gruesa comienza en el tamiz de 4,24 pulg. de abertura y termina en el de de pulg., comprendiendo en total 22 tamices cuyas aberturas disminuyen segn la razn . La serie fina A.S.T.M. comienza con la abertura de 0,223 pulg. (5660 micrones) y termina con la de 0.0015 pulg. (37 micrones), comprendiendo 30 tamices.

La serie Taylor gruesa, ms cerrada, se rige por la misma razn. El lmite superior es el tamiz de 1,050 pulg. De abertura (26,67 mm). EL lmite inferior es el de 0,263 pulg. (6,68 mm). Comprende 9 tamices. La serie Taylor fina consta de 26 tamices, comenzando con la abertura de 0,221 pulg. (5613 micrones) y terminando con la de 0,0029 pulg. (74 micrones).

Como la razn de estas series,, es muy pequea, resultan demasiados tamices y demasiado prximas sus aberturas para trabajos que no requieren separaciones muy agudas. Por eso, en ocasiones se utilizan estos tamices alternadamente (uno s y el siguiente no) con lo que se maneja una serie cuya razn es . Tambin se puede utilizar un tamiz de cada cuatro de la serie principal, en cuyo caso la razn es 2.

TABLA

TAMICES DE ENSAYO TYLER CON RAZN SERIES GRUESA Y FINA

Luz de mallaNmero de mallas en 1 pulgadaDimetro del hilo, pulgadas

PulgadasMilmetros

Serie Gruesa

Serie Fina1.050

0.883.

0.742

0.624

0.525

0.441

0.371

0.312

0.263

0.221

0.185

0.156

0.131

0.110

0.093

0.078

0.065

0.055

0.046

0.0390

0.0328

0.0276

0.0232

0.0175

0.0164

0.0138

0.0116

0.0097

0.0082

0.0069

00.58

0.0049

0.0041

0.0035

0.002926.67

22.43

18.85

15.85

13.33

11.20

9.42

7.925

6.680

5.613

4.699

3.962

3.327

2.794

2.362

1.981

1.651

1.397

1.168

0.991

0.833

0.701

0.589

0.495

0.417

0.351

0.295

0.248

0.208

0.175

0.147

0.124

0.104

0.088

0.0742.5

3

3.5

4

5

6

7

8

9

10

12

14

16

20

24

28

32

35

42

48

60

65

80

100

115

150

170

2000.148

0.135

0.135

0.120

0.105

0.105

0.092

0.088

0.070

0.065

0.065

0.044

0.036

0.0326

0.032

0.033

0.030

0.028

0.025

0.0235

0.0172

0.0141

0.0125

0.0118

0.0112

0.0100

0.0092

0.0070

0.0062

0.0056

0.0042

0.0038

0.0026

0.0024

0.0021

EQUIPOS TAMIZADORES.

Para que las partculas puedan atravesar las mallas de un tamiz es preciso que ste y el producto se encuentren en movimiento relativo, pues slo as se da oportunidad a los granos finos para que encuentren las aberturas y pasen a su travs al cernido. En todo caso debe procurarse que el producto se deslice en vez de saltar.

Adems, para utilizar al mximo la superficie del tamiz, el deslizamiento en cada oscilacin o cambio de posicin del producto no debera ser superior al ancho de una malla. Para cada sistema tamiz-material hay un grado de agitacin ptimo.

En la breve descripcin de los tamizadores industriales que sigue se tratarn los tipos ms importantes divididos en dos grandes grupos, segn las circunstancias del movimiento de los productos.

SISTEMAS EN LOS QUE SLO SE MUEVE EL SLIDO.

La superficie tamizadora est quieta. Pertenecen a este grupo las parrillas inclinadas, formadas por barras paralelas, adyacentes, uniformemente espaciadas unas de otras, constituyendo un plano inclinado por cuya parte superior se descarga la alimentacin, recogindose los gruesos o rechazo en el otro extremo y pasando los finos a su travs por los claros que quedan entre las barras.

Hay un grado de inclinacin ptimo para cada material (segn el tamao de granos y las propiedades superficiales del mismo) con el que se obtiene un mximo rendimiento en la separacin, definida tambin la velocidad de alimentacin o carga del tamiz.

Pertenecen tambin a este tipo el tamizador de tornillo.

SISTEMAS CON TAMIZ MOVIL.

Naturalmente, el slido depositado sobre la superficie tamizadora se mueve tambin, pero con un cierto retraso, a causa de la inercia. El modelo ms rudimentario de este tipo lo constituye la zaranda o cernedor, accionado a brazo. Dentro del tipo general se pueden distinguir varias clases, segn el tipo de movimiento que se d a la superficie tamizadora.

a) Superficie Tamizadora Vibrante. El movimiento vibratorio del gastago, V, se transmite a la superficie tamizadora por estar aqul acoplado a sta mediante la unin S. Es tambin del mimo tipo y clase. En estos aparatos importa mucho la amplitud y la frecuencia el movimiento vibratorio.b) Tamiz de Oscilaciones. En ocasiones se deforma intencionadamente, mediante acoplamientos elsticos, el movimiento de vaivn del tamiz, para que simultneamente describa un movimiento de traslacin, con lo que el sistema, en conjunto, imita muy bien el zarandeo a brazo.c) Tamices Rotatorios. Da idea de una disposicin de esta clase, correspondiente a un tamizador de tambor, en lnea. Tambin pueden acoplarse en cascada los tamices de tambor, para lo cual se disponen coaxialmente los varios tamices cilndricos, siendo el de menor dimetro de tambor el tamiz de mayor abertura.Los tamices rotatorios tienen un topo mximo en su velocidad de rotacin, que viene determinando por el momento en que la fuerza centrfuga hace que el producto se agarre a la superficie del tambo y gire con ella. Los tamices giratorios se prestan muy bien para el tamizado en hmedo (en corriente de agua). Constituyen una variante de estos aparatos aquellos que en su interior llevan, a lo largo, unas viguetas angulares para voltear el material al girar el cilindro.d) Tamices de Barra Giratoria. En este caso, el movimiento no se le da a la superficie tamizadora en su conjunto, sino que se hace girar independientemente todas las barras de seccin circular que componen la criba.Los tamices industriales pueden trabajar en forma continua o discontinua, segn su tipo y forma de alimentacin. En todo caso, su capacidad de trabajo se mide por su velocidad de alimentacin o carga, que suele expresarse en toneladas por metro cuadrado de superficie tamizadora y por hora. Siempre, al aumentar la carga se disminuye el rendimiento de la separacin (n), primero lentamente y luego ms de prisa.

Cuanto ms fino es un tamiz, ms pequea ha de ser la carga que se le suministre para poder trabajar con un rendimiento de separacin aceptable.

Los tamices continuos, la velocidad de alimentacin debe ser constante para evitar las oscilaciones momentneas de n.MATERIALES

Ocho tamices de 850(m), 600(m), 500(m), 425(m), 300(m), 250(m), 180(m), 150(m) serie Tyler. Una tapa superior.

Una base para los tamices en cascada.

Una balanza analtica.

Una bolsa plstica.

100 gramos de saponina.

ANALISIS DE RESULTADOSCURVAS DIFERENCIALES Y ACUMULATIVAS

RESULTADO DEL PROCESO DE TAMIZACION.

Para poder obtener una mejor visualizacin del resultado del proceso debemos obtener ndices que nos indiquen la efectividad del proceso realizado, haciendo un balance de masa como ser:

A C

B

Donde:

A = Carga o producto bruto

B = Cernido

C = Rechazo

ndice de cernido:

IC = B * 100

A

ndice de rechazo:

IR = C * 100

A

Medicin 1

Luz de Malla (u)Masa sobre el tamiz (g)peso sobre el tamiz% de peso % de peso acumulado Luz de Malla (u)Indice de cernidoIndice de rechazo

850222850982

600355600973

500277500982

42541111425964

30092020300919

25052525250955

1801237371808812

15074444150937

Fondo5599990********

Medicin 2

Luz de Malla (u)Masa sobre el tamiz (g)peso sobre el tamiz% de peso % de peso acumulado Luz de Malla (u)Indice de cernidoIndice de rechazo

850222850982

600355600973

500277500982

42531010425973

3001020203009010

25052525250955

1801237371808812

15084545150928

Fondo5398980********

Curva cernido y rechazo de la medicin 1

Curva cernido y rechazo de la medicin 2

EMBED PBrush

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