Informe Operaciones Unitarias Tamizado u5qd

PRACTICA N°1: TAMIZADO Fuentes Naranjo Valentina (Cód.224-1005439958), Olivera Alquerque Jesús (Cód. 2241101785240), Pérez Domínguez Humberto (Cód. 224-), Torres Gallo Nathaly Andrea (Cód. 224-1052094584) ING. José Gabriel Serpa Universidad de Sucre Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Agroindustrial Sincelejo – Sucre

1. INTRODUCCIÓN El Tamizado es un método físico de separación que consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz; las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. La separación de materiales sólidos por su tamaño es importante para la producción y adecuación de diferentes productos y toma de decisiones para la comercialización. Además de lo anterior, se utiliza para determinar la eficiencia y control de los procesos de molienda de diversos productos o materias primas. El tamiz consiste en una superficie con perforaciones uniformes por donde pasará parte del material y el resto será retenido por él. 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.

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2. OBJETIVOS  Determinar la eficiencia de un proceso de clasificación por tamaño.  Realizar los respectivos análisis diferencial y acumulativo del análisis de tamizado realizado.

3. MATERIALES Y METODOS 

Equipo de tamizado (maquina)



Materia prima que tamizar (de diverso tamaño)



Equipo de clasificación por tamaño



Serie de tamices Tyler



Recipientes de recepción de los productos.

4. PROCEDIMIENTO  Se realizó un esquema del equipo de clasificación por tamaño, se seleccionaron los tamices Tyler conforme a la característica de la materia prima utilizada (maíz molido).  Se caracterizaron las mallas del equipo de clasificación por tamaño (Malla 4, 10, 20, 30 y fondo respectivamente)  Se pesaron los recipientes de recepción de material correspondiente a grueso, intermedio y fino.  Se alimentó la tolva de la máquina con 1 kg del material correspondiente a un flujo de 𝑔𝑟

alimentación de (A= 33.3𝑠𝑔 ) y se abrió la compuerta manual lentamente para evitar pérdidas que afecten a los balances posteriores.  Se procedió al proceso de clasificación  Se realizó el análisis de tamizado a una muestra representativa de la corriente de alimentación ya antes utilizada de 0.250 kg

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 Y Finalmente se registró la información obtenida, para posteriormente realizar los respectivos cálculos de (eficiencia del proceso de clasificación y de cada malla empleada) junto con los respectivos análisis acumulativo y diferencial.

5. RESULTADOS. Tabla 1. Peso y diámetro de mallas. N° del Tamiz

Peso del tamiz (Kg)

Diámetro (mm)

4

0.483

4.75

10

0.474

2.00

20

0.380

8.5

30

0.389

6.0

Fondo

0.394

---

Peso de alimentación: 1 kg --------------- Tiempo de alimentación: 1 min 

Las mallas de referencia fueron: Malla Nº 4 y Nº 10

A

G Malla Nº 4

I Malla Nº 10

F

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

Tabla 2. Datos obtenidos del peso de las bandejas con el peso del material recolectado. Bandeja de:

Peso de bandeja

Gruesos

0,574

Peso del material recolectado + peso de la bandeja 0,729

Intermedios

0,166

0,712

Finos

0,464

0,760

Se resta el peso de las bandejas para obtener el peso real de cada corriente Peso de la corriente en gruesos: 0,729 - 0,574 = 0,155 kg Peso de la corriente en Intermedios: 0,166 – 0,712 = 0,546 kg Peso de la corriente en Finos: 0,464 – 0,760 = 0,296 kg

Tabla 3. Éstos datos corresponden al análisis realizado a cada corriente con la utilización de los tamices tayler.( peso de los tamices + material retenido). Tamiz

Gruesos

Intermedios

Finos

4

0,634

0,693

0,484

10

0,475

0,767

0,504

20

0,381

0,413

0,577

30

0,389

0,393

0,415

Fondo

0,395

0,403

0,439

Tabla 4.Datos del peso en (kg) retenido que se obtuvieron restándole el peso de cada tamiz a los valores de la Tabla 3. Tamiz

Gruesos

Intermedios

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Finos

Página 4

4

0.151

0.21

0.001

10

0.001

0.293

0.03

20

0.001

0.033

0.197

30

0

0.004

0.026

Fondo

0.001

0.009

0.045



Peso de la muestra representativa = 0.250 kg



Tabla 4. Datos del peso en kg retenido correspondiente a la muestra representativa de la alimentación. Tamiz

Alimentación (kg)

4

0.088

10

0.08

20

0.062

30

0.009

Fondo

0.014

o

Alimentación después del proceso 0.997 kg

o

Alimentación que mermó en el proceso 0.003 kg

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ILUSTRACIÓN DEL PROCESO A: 1 kg 𝑋𝐺𝐴 : 0.352

𝑋𝐼𝐴 : 0.32 𝑋𝐹𝐴 : 0.34

G: 0.155

𝑋𝐺𝐺 : 0.974 𝑋𝐼𝐺 : 0.006 𝑋𝐹𝐺 : 0.013 P: 0.844 𝑝

𝑋𝐺 : 0.237 𝑝 𝑋𝐼 : 𝑝 𝑋𝐹 : 0.372 I: 0.546

𝑋𝐺𝐼 : 0.385 𝑋𝐼𝐼 : 0.536 𝑋𝐹𝐼 : 0.084

F: 0.296

𝑋𝐺𝐹 : 0.003 𝑋𝐼𝐹 : 0.101 𝑋𝐹𝐹 : 0.905

 RESULTADOS TEORICOS Balance global A=G+I+F A = 0,155 + 0,546 + 0,296 A = 0,997 Valor real = 1 Balance por componentes Laboratorio de Operaciones Unitarias I - Tamizado

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Gruesos:

A𝑋𝐺𝐴 = G𝑋𝐺𝐺 + I𝑋𝐺𝐼 + F𝑋𝐺𝐹 A𝑋𝐺𝐴 = 0,155(0,974) + 0,546(0,385) + 0,296(0,003) A𝑋𝐺𝐴 = 0,36 valor real = 0, 35 Intermedios:

A𝑋𝐼𝐴 = G𝑋𝐼𝐺 + I𝑋𝐼𝐼 + F𝑋𝐼𝐹 A𝑋𝐼𝐴 = 0,155(0,006) + 0,546(0,537) + 0,296(0,101) A𝑋𝐼𝐴 = 0,32 valor real = 0,32 Finos:

A𝑋𝐹𝐴 = G𝑋𝐹𝐺 + I𝑋𝐹𝐼 + F𝑋𝐹𝐹 A𝑋𝐹𝐴 = 0,155(0,013) + 0,546(0,084) + 0,296(0.905) A𝑋𝐹𝐴 = 0,32 Valor real = 0,34

Análisis Diferencial

Tabla 4. Porcentaje Retenido ( Xi ) en gruesos, intermedios, finos y alimentación. Dpi

Alimentación

Gruesos

Intermedios

Finos

>4

Dpi> 4.75

0.352

0.97

0.385

0.003

4 10

3.375

0.32

0.006

0.536

0.101

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10 20

1,425

0.248

0.006

0.060

0.665

20 30

0,725

0.036

0

0.007

0.087

30 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜

Fondo < 0,6

0.056

0.006

0.016

0.152

≈1.012

≈0,992

≈1.004

≈1.08

Total

ALIMENTACIÓN 0.4 0.35

fraccion retenida

0.3 0.25

0.2 Serie 1

0.15 0.1 0.05 0

< 0,6

0,725

1,425

3,375

Dpi > 4,75

Dpi

Grafica 1. El porcentaje mas representativo en la tabla corresponde al 35% de la alimentación, los cuales son gruesos y presentan un diámetro promedio mayor a 4,75 mm.

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Gruesos 1.2

fraccion retenida

1 0.8 0.6 Gruesos

0.4 0.2 0 < 0,6

0,725

1,425

3,375

Dpi > 4,75

Dpi

Grafica 2. El porcentaje mas representativo en la tabla corresponde al 97% de la alimentación, los culaes son gruesos y presentan un diámetro promedio mayor a 4,75 mm.

Intermedios 0.6

FRACCION RETENIDA

0.5 0.4 0.3

Intermedios

0.2 0.1 0 < 0,6

0,725

1,425 DPI

3,375

Dpi > 4,75

Grafica 3. El porcentaje mas representativo en la tabla corresponde al 53,6% de la alimentación, que corresponde a intemedios y presentan un diámetro promedio mayor a 4,75 mm. Laboratorio de Operaciones Unitarias I - Tamizado

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Finos 0.7

Fraccion retenida

0.6 0.5 0.4 0.3

Serie 1

0.2 0.1 0 < 0,6

0,725

1,425

3,375

4,75

Dpi

El porcentaje mas representativo en la tabla corresponde al 66,5% de la alimentación, que corresponde a finos y presentan un diámetro promedio de 1,425 mm.

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ANALISIS ACUMULATIVO

DPI vs <

Alimentacion FRACCION ACUMULATIVA

0.7 0.6

0.5 0.4 0.3

Alimentacion

0.2 0.1 0 < 0,6

0,725

1,43

3,375

Dpi > 4,75

DPI

GRUESOS FRACCION ACUMULATIVA

0.035 0.03 0.025 0.02 0.015

GRUESOS

0.01 0.005 0

< 0,6

0,725

1,425

3,375

DPI > 4,75

DPI

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INTERMEDIOS FRACCION ACUMULATIVA

0.7 0.6 0.5 0.4 0.3

INTERMEDIOS

0.2 0.1 0 < 0,6

0,725

1.425

3,375

DPI > 4,75

DPI

FINOS FRACCION ACUMULATIVA

1.2 1 0.8 0.6 Serie 1

0.4 0.2 0 < 0,6

0,725

1.425

3,375

DPI > 4,75

DPI

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EFICIENCIA DEL PROCESO

Eficiencia de gruesos:

𝐺(𝑋𝐺𝐺 ) 𝐴 𝑋𝐺𝐴

Eficiencia de Intermedios:

Eficiencia de finos:

=

𝐼(𝑋𝐼𝐼 ) 𝐴 𝑋𝐼𝐴

𝐹(𝑋𝐹𝐹 )

=

𝐴 𝑋𝐹𝐴

0.155(0.974) 1(0.352)

=

= 0.428

0.546(0.536) 1(0.32)

0.296(0.905) 1(0.34)

= 0.914

= 0.787

Eficiencia para el TAMIZ Nº 4

E. Retenida: EG:

𝐺(𝑋𝐺𝐺 ) 𝐴 𝑋𝐺𝐴

0.155(0.974)

=

1(0.352)

= 0.428

Hallamos P

Balance global

A=G+P

P=A-G

P = 1 – 0,155 = 0,845

E. pasa: Ep:

𝑃(1−𝑋𝐺𝑃 )

= 𝐴(1−𝑋 𝐴 ) 𝐺

0.845(1−0.237) 1(1−0.352)

= 0.995

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Balance de gruesos  A (𝑋𝐺𝐴 ) : G (𝑋𝐺𝐺 ) + P (𝑋𝐺𝑃 ) 1 (0.352): 0.155 (0.974) + 0.845 (𝑋𝐺𝑃 ) 0.352 - 0.151: 0.845 𝑋𝐺𝑃 0.201 : 𝑋𝐺𝑃 0.845 0.237: 𝑋𝐺𝑃 Eficiencia para el TAMIZ 10

E. Retenida:

𝐼(1−𝑋𝐹𝐼 )

0.546(1−0.084)

= = 0.941 𝑃(1−𝑋 𝑃 ) 0.845(1−0.371) 𝐹

E. Pasa:

𝐹(𝑋𝐹𝐹 ) 𝑃(𝑋𝐹𝑃 )

0.296(0.905)

= 0.845(0.371) = 0.854

Balance de Finos  P (𝑋𝐹𝑃 ) : I (𝑋𝐹𝐼 ) + F (𝑋𝐹𝐹 ) 0.845 (𝑋𝐹𝑃 ): 0.545 (0.084) + 0.296 (0.905) 0.045+0.268 𝑋𝐹𝑃 : 0.845 𝑋𝐹𝑃 : 0.371

6. ANÁLISIS DE RESULTADOS.







La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor. Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran estandarizadas por la Norma Técnica Colombiana # 32. La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a 2. Para un juego de mallas dado y un material característico, la mayor o menor eficiencia depende de la velocidad de alimentación en este caso, la tasa de Laboratorio de Operaciones Unitarias I - Tamizado

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 



alimentación fue de: 33.3 gr/s. dando así una eficiencia satisfactoria, puesto que no hubo acumulación excesiva en los equipos de tamizado. Según el análisis diferencial realizado se pudo determinar Los resultados del análisis se tabulan para indicar la fracción de masa sobre cada tamiz en función del intervalo de malla entre dos tamices. Puesto que las partículas de cualquier tamiz pasan a través del tamiz inmediatamente superior, se necesitan dos números para especificar el tamaño de la fracción retenida entre dos tamices consecutivos, uno para el tamiz a través del cual pasa la fracción y otro para el tamiz por el que ésta es ya retenida. Este tipo de análisis se denomina “diferencial” y se representa gráficamente como la fracción de masa de la muestra total retenida en función de la abertura de malla media entre las de los dos tamices. Se toma esta abertura media aritmética como el tamaño Dpi asignado a todas las partículas de la fracción. Según lo observado

7. CONCLUSIÓN En la práctica empleada se pudo constatar mediante diferentes cálculos matemáticos, lo que se obtuvo de manera real y práctica que consistió en la separación de materiales sólidos (maíz molido), por su tamaño también se observó que se utiliza para el análisis.



El mejor método para clasificar por tamaños las partículas gruesas es videntemente el tamizado, ya que cada tamiz suele denominarse por números que se refieren a escalas establecidas granulométrico con el fin de observar la eficiencia de éstos.



Es muy importante para la obtención de resulados optimos, las selección cuidadosa de las mallas a utilizar, ya que estas influyen directamente en el análisis del proceso de tamizado.



Se encontró mayor porcentaje de gruesos en el análisis general del proceso.



De acuerdo a los datos obtenidos se pudo evidenciar que el tamiz Nº 10 presentó mayor eficacia que el tamiz Nº 4 en conseguir una mejor separación entre los materiales.

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8. CUESTIONARIO o Explique el concepto de eficiencia y eficacia de una operación de tamizado y los factores que afectan el proceso. Básicamente, la eficiencia se mide en cuanto material "que pasa ", permanece en el material "retenido ". Una operación con baja eficiencia puede causar serios problemas, entre los cuales, los siguientes son algunos de ellos: 1. - Sobrecarga de un circuito cerrado de chancado. Un tamizado de baja eficiencia genera más material de recirculación, como parte del material que puede pasar a traves de la malla de retorno al circuito, reduciendo el material de salida y sobrecarga, las cintas y demás equipos auxiliares. 2. -Incumplimiento de las Especificaciones del Producto. Una clasificación en la etapa final operando con baja eficiencia puede generar productos contaminados con partículas de tamaño fuera de especificación. Hay dos métodos más comunes de calculo de la eficiencia de seleccionado dependiendo si el producto deseado estará en el material retenido en la malla ó en el material que pasa. 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.

9. BIBLIOGRAFÍA

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10. ANEXOS

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Fig 1. Tamiz utilizado Fig 3. Proceso de separacion

Fig 2. Tamices Tayler Nº ( 4, 10, 20, 30)

Fig 4. Gruesos

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Fig. 5 Corrientes intermedio

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