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MOLIENDA III INFORME DE LABORATORIO GRUPO 401-D 2017 1
KAROL PINZON 2LAURA RODRIGUEZ 3VALENTINA BELTRAN 4LAURA MELO 5 JOSE DAVID PEREZ
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[email protected],,
[email protected] [email protected] DOCENTE: I.Q Iván Ramírez Marín
Departamento de Ingeniería Química, Fundación Universidad de América Sede Campus de los Cerros.
1. RESUMEN La molienda consiste en realizar una reducción de tamaño de partículas hasta aproximadamente un diámetro de una pulgada, desde diámetros de más de un metro; normalmente en la trituración se manejan dos etapas, trituración primaria en la cual se hace con partículas de más de un metro de diámetro hasta siete pulgadas, ésta se hace con trituradoras giratorias o mandíbulas; y trituración secundaria en la cual se muelen partículas desde siete pulgadas hasta una o dos pulgadas, se realiza con trituradoras giratorias o cónicas. Es posible realizar la pulverización de partículas menores a una pulgada pero es un proceso costoso ya que implica mayor uso de enegía. Es importante resaltar que para disminuír el diámetro de partícula, aumenta el área superficial,la transferencia de masa y de calor. La molienda genera partículas heterogéneas ). Para desde polvillo hasta partículas muy grandes, con una diferencia de 1-10000 determinar eficazmente la energía requerida para reducir un material desde un tamaño de partícula a otro menor, se utillizar tres ecuaciones: Rittinger, Kick o Bond. Bond. La más utilizada es la de Bond ya que relaciona el índice de trabajo.
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2. PALABRAS CLAVE 2.1. Molienda 2.2. Tamizado 2.3. Molino de martillos 2.4. Potencia 2.5. Tiempo 2.6. Energía 2.7. Amperaje 2.8. Leyes de molienda 2.9. Perdidas
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3. OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO GENERAL Determinar parámetros característicos en la operación de molienda
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 3.2.1. Determinar el consumo de potencia 3.2.2. Hallar el diámetro del producto de la operación de molienda 3.2.3. Calcular los costos de la operación de molienda 3.2.4. Calcular la constante de Rittinger, Kick y Bond 3.2.5. Determinar la relación de reducción de tamaño 3.2.6. Determinar las pérdidas de los procesos de molienda y tamizado
4. MARCO TEORICO MOLIENDA
Es una operación que permite la reducción del tamaño de la materia hasta tener una granulometría final deseada, mediante los diversos aparatos que trabajan por choques, aplastamiento o desgaste. Por lo general, la molienda está precedida de una sección de trituración y por lo tanto, la granulometría de los minerales que entran a la sección molienda es casi uniforme. Los tamaños pueden variar de un F80 de 20 mm. (20000 micrómetros) a unos 5 mm. (5000 micrómetros), hasta obtener un producto de P80, variando normalmente entre unas 200 mallas por pulgada lineal (74 micrones) hasta 100 mallas (147 micrómetros) (Izquierdo, 2004). Según las etapas de reducción de tamaño, usan los siguientes equipos:
Molienda Primaria, Seguido a etapa de chancado.
Molinos de “cascadeo", medios
de molienda: barras, bolas, autógenos. Operan en circuito
abierto, sin clasificadores intermedios. Molienda Secundaria y Terciaria: Molinos de “cascadeo”, molinos verticales, molienda fina y ultrafina. Operan en circuito cerrado con clasificación o tamización por medio de mallas
especializadas. La molienda se puede clasificar por medio del propósito de los procesos de molienda así:
Moli Moli enda nda di socia sociad da: Según Incropera el objetivo principal de esta molienda es hacer que
los minerales los minerales útiles y los minerales de ganga y minerales útiles a la disociación entre el monómero completo y consistente trabajo de seguimiento sobre los requisitos de tamaño de partícula. No es una molienda de minerales metálicos y mineral de minerales no metálicos antes de la trituración, molienda húmeda antes de la metalurgia la metalurgia de extracción y así sucesivamente. Moli Moli enda nda de tri turació uración: n: Tal molienda para aplastar los agregados minerales con el fin de aplastar sobrevivido bien, incluso mejor. Cuanto más detallada, tales como Clinker de cemento de cemento en bruto, más rápida será la hidratación del cemento, la calidad es también mayorFuente especificada no válida..
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Moli Moli enda nda fre fr egad gada: El propósito de minerales tales moler ni disociación ni agregado mineral
triturado, pero totalmente expuestos a las partículas minerales de la superficie fresca para facilitar la unión y la unión adhesiva, y obtener buena calidad(Askeland, 2012). Existe una serie de elementos importantes que influyen en la molienda de los materiales cómo:
Velocidad al instante, instante, cuando esto ocurre los elementos moledores quedan “pegados” a las paredes
internas del molino y no ejercen la fuerza de rozamiento necesaria sobre el material para producir la molienda. El molino, El molino, entonces, deberá trabajar a velocidades inferiores a la crítica Fuente especificada no válida.. Relaciones entre los elementos variables de los molinos: El diámetro El diámetro del molino, su velocidad, y el diámetro de los elementos moledores son los elementos variables del proceso. Teniendo en cuenta que en la molienda se emplean elementos moledores de distintos tamaños, las relaciones entre los elementos variables son: A mayor diámetro de bolas, mayor es la rotura de partículas grandes (percusión). A menor diámetro de bolas, mayor es la molienda de partículas pequeñas por una Mayor superficie superficie de los elementos moledores (fricción). A mayor diámetro de bolas, mejora la molienda de material duro (percusión). Para igual molienda, a mayor diámetro del molino o mayor velocidad, menor el diámetro necesario de bolas. MOLINO DE MARTILLOS: Según Askeland este tipo de molino de impacto o percusión es corriente en la industria alimentaria. Un eje rotatorio que gira a gran velocidad lleva un collar con varios martillos en su periferia. Al girar el eje, las cabezas de los martillos se mueven, siguiendo una trayectoria circular en el interior de una armadura, que contiene un plato de ruptura endurecido, de dimensiones casi idénticas a la trayectoria de los martillos. Los productos p roductos de partida, o corriente de alimentación, pasan a la zona de acción, donde los martillos los martillos los empujan al plato de ruptura. La reducción del tamaño se debe principalmente a las fuerzas de impacto, aunque, en condiciones de alimentación de obturan tés, también pueden participar en la reducción de tamaño las fuerzas de fricción. Con frecuencia, los martillos se sustituyen por cortadoras o por barras, como en los molinos de barras. Los molinos de martillo se pueden considerar de uso general, ya que son capaces de triturar sólidos cristalinos duros, productos fibrosos, vegetales, productos untuosos, etc. Se utilizan mucho en la industria alimentaria para p ara moler especias, leche deshidratada, azucares, etc. No se recomienda para la molienda fina de materiales muy duro, por el excesivo desgaste que, en este caso sufren.
AREA SUPERFICIAL: Según Perry el área superficial de un material es una propiedad de fundamental importancia ya que controla la interacción interacción química entre sólidos y líquidos o gases. Determina, por ejemplo, la rapidez con que un sólido se quema, cómo una sustancia en polvo se disuelve en un solvente, de qué manera los materiales de construcción resisten el clima, en qué grado un catalizador promueve una reacción química, o con qué qu é efectividad un adsorbente remueve una sustancia contaminante.
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COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD: El coeficiente de uniformidad, definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza para evaluar la uniformidad del tamaño de las partículas de un suelo o una muestra.
5. MATERIALES UTILIZADOS 5.1. Un molino de martillos 5.2. Una pinza amperimétrica 5.3. Una balanza analítica 5.4. Una balanza de precisión
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5.5. Una unidad de tamizado 5.6. Dos espátulas metálicas 5.7. Dos brochas 5.8. Un cronometro 5.9. Dos vidrio de reloj 5.10. Un calibrador
6. PROCEDIMIENTOS 6.1. Procedimiento general
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6.2. Determinación del diámetro de partícula aritmético (Dpa) y geométrico (Dpg)
6.3. Dp promedio para cada uno de los productos de la molienda
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6.4. Dp medio de superficie-volumen, de masa, de volumen y aritmético
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6.5. Constante de Kick
6.6. Constante de Rittinger
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6.7. Constante de Bond
6.8. Perdidas por el proceso de molienda 6.9. Perdidas por el proceso de tamizado 6.10. Costos de las operaciones de molienda 6.10. Consumo de potencia
7. DATOS Tabla 1 7.1. Determinación de diámetro aritmético y geométrico No
a(cm)
b(cm)
c(cm)
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Largo 1.03 1.12 1.05 1.16 1.34 1.19 1.07 1.35 1.3 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ancho 0.87 0.81 0.93 0.83 0.96 0.8 0.73 0.95 0.92 0.98
Alto 0.72 0.77 0.81 0.81 0.9 0.77 0.87 0.81 0.87 0.87
Σ
Tabla 2 7.2. Cantidad de material para el proceso de molienda Masa a moler 800.1 g
Masa molida 736,24 g
Tabla 3 7.3. Amperaje producido por el molino Tiempo de alimentación (seg) Amperaje (amp) 0 26.4 30 24.1 60 24.7 90 24.9 120 25.1 150 25.4 180 25.8 Tabla 4 7.4. Proceso de Tamizado
Malla 14 20 40 70 100 140
Masa malla vacia (gr) 471.31 377.39 377.2 327.78 303.51 342.45
Masa malla llena (gr) 499.56 416.51 463.93 408.66 316.6 345.33
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170 FONDO
344.95 424.02
344.9916 424.0653
Tabla 5 7.5. Determinación de la densidad de partícula N° Partículas 30
Volumen desplazado (ml)
Masa 20.8864
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Tabla 6 7.6. Cuarteo muestra para tamiz Masa Beaker vacío (g) 189.96
Masa Beaker lleno (g) 455.27
8. CÁLCULOS
I magen 1. Material a analizar (garbanzo)
8.1 Diámetro de partícula geométrico Para determinar el diámetro geométrico se emplea la siguiente fórmula
=∗∗
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=1.03∗0.87∗0.72 =0.8641 Análogamente se realiza el mismo procedimiento con el resto de partículas
= ∑n = 0.8641+0.8873+0.9248+0.9205+1.05+0.9017+0.8792+1.0128+1.0133+0.9482 10 = . 8.2 Diámetro de partícula aritmético Para determinar el diámetro aritmético se emplea la siguiente fórmula:
= + 3 + = 1.0 3+ 0.38 7+ 0.7 2 =0.8733 Análogamente se realiza el mismo procedimiento con el resto de partículas
= ∑n = 0.8733+0.9+0.93+0.9333+1.0667+0.92+0.89+1.0367+1.03+0.95 10 = . Con los cálculos realizados anteriormente se obtienen los siguientes resultados Tabla 7 8.3. Diámetros geométricos y aritméticos No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a(cm) Largo 1.03 1.12 1.05 1.16 1.34 1.19 1.07 1.35 1.3 1
Σ
8.4. Diámetro de partícula
b(cm)ancho 0.87 0.81 0.93 0.83 0.96 0.8 0.73 0.95 0.92 0.98
c(cm)alto 0.72 0.77 0.81 0.81 0.9 0.77 0.87 0.81 0.87 0.87
Dg(cm) 0.8641 0.8873 0.9248 0.9205 1.0500 0.9017 0.8792 1.0128 1.0133 0.9482 9.4019
Da(cm) 0.8733 0.9000 0.9300 0.9333 1.0667 0.9200 0.8900 1.0367 1.0300 0.9500 9.5300
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Se utiliza la sumatoria de las mediciones de los diámetros geométricos y aritméticos, lo cual posteriormente se divide en el número de partículas medidas. Finalmente para determinar el diámetro de la partícula se desarrolla un promedio entre los valores de los diámetros ya mencionados.
= + 2 = 0,94019+0,953 2 = . = .
I magen 2. Medición de largo del grano
I magen 3. Medición de ancho del grano
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I magen 4. Medición de alto del grano
8.5. Determinación densidad de partícula Para hallar la densidad de partícula del material se depositaron 30 partículas en un volumen de 60 ml de agua, llegando a un volumen de 75 ml. Además se pesaron las 30 partículas y con dicha masa se hizo la relación entre ambas medidas.
= 60 = 75 = = 75 60 = =. = = 20.8864 15 1 ∗ 1000 ∗ 1000 =1.3924 ∗ 1000 1 1 =. =
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= 20.8864 30 =0.69621 = 0.69621 = 1.3924 1 = 0.5 ∗ 10001 ∗ 1000 =−
I magen 5. Volumen desplazado de agua por el material
I magen 6. Material llevado al proceso de molienda
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I magen 7. Especificación del molino de martillos empleado en la práctica
I magen 8. Voltímetro empleado en la práctica
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I magen 9. Molino de martillos empleado en la práctica I magen 11. Cuarteo de la muestra para llevarla al tamiz
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I magen 10. Unidad de tamizado con sus respectivas mallas
8.6.Factor de forma Para hallar el factor de forma del material se emplea la siguiente ecuación:
= V . = .
=. 8.7.Propiedades específicas del sólido Las propiedades específicas del sólido relacionan la masa, las fracciones másicas, los diámetros de partícula, el factor de forma, la densidad de partícula y la esfericidad. Para determinar los diámetros medios se utiliza la siguiente tabla.
Tabla 8 Resultados generales de análisis por tamizado. Ni*Dpi Dpi (m)
Masa retenida (Kg)
0.0014
1.55E-03
0.02825
0.00085
1.13E-03
0.03912
Tamiz
Abertura (m)
12
0.0017
14 20
Xi
Xia
Xi/Dpi (1/m)
Xi/(Dpi)3 (1/m3)
XiDpi (m)
Ni (Particulas)
0.112533257
0.11253326
7.26E+01
3.02E+07
1.74E-04
9.24E+03
0.155833664
0.26836692
1.39E+02
1.09E+08
1.75E-04
3.35E+04
(particulas*m)
1.43E+01 3.77E+01
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40
0.000425
6.38E-04
0.08673
70
0.000212
3.19E-04
0.08088
100
0.00015
1.81E-04
0.01309
140
0.000106
1.28E-04
0.00288
170
0.00009
9.80E-05
0.000041
FONDO
0.000075
8.25E-05
0.0000453
∑
4.12E-03
0.2510369
0.345487058
0.61385398
5.42E+02
1.33E+09
2.20E-04
4.08E+05
0.322183711
0.93603769
1.01E+03
9.97E+09
1.03E-04
3.05E+06
0.052143729
0.98818142
2.88E+02
8.79E+09
9.44E-06
2.69E+06
0.011472417
0.99965384
8.96E+01
5.47E+09
1.47E-06
1.67E+06
0.000165713
0.99981955
1.69E+00
1.76E+08
1.62E-08
5.38E+04
0.000180452
1
2.19E+00
3.21E+08
1.49E-08
9.83E+04
2.15E+03
2.62E+10
6.84E-04
1
4.37E+03
2.60E+02 9.71E+02 4.87E+02 2.14E+02 5.28E+00 8.11E+00 2.00E+03
8.7.1. Diámetro medio El diámetro medio es el promedio de los diámetros superficial, aritmético, de volumen y de masa.
8.7.1.1.Diámetro medio aritmético
= ∑. ∑ = ∗ ∗ 0,02825 g = 0.5895∗1392.4 ∗0.00155 = .∗ Partículas Análogamente, se realiza el mismo procedimiento para determinar el Ni en cada malla, obteniendo la información mostrada en la tabla número 5.
= ∑. ∑ 3í∗ 2∗10 = 4.37∗103í
= 0.4577 8.7.1.2.Diámetro medio de masa
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=∑ = . Para la determinación del diámetro medio de masa, se realiza la sumatoria del XiDpi representado en la tabla número 5.
8.7.1.3.Diámetro medio de volumen
= 1 / ∑ = 2.62∗10110−/ =. 8.7.1.4.Diámetro medio de superficie-volumen
= 1 ∑ = 2.15∗101 31 =.
Diámetro promedio
= + +4 + = . + . + 4. + . = . 8.8. Coeficiente de uniformidad.
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A40= 40 A90= 70
.
Cu= =. = 2.004717
8.9.Leyes de molienda Teniendo en cuenta los siguientes datos, por medio de la fórmula de ley de Rittinger se halla la constante de Rittinger (Kr) como se muestra a continuación:
8.9.1. Potencia 8.9.1.1.Potencia teórica P = 2 hP=1.4914kW
8.9.1.2.Potencia experimental Para determinar el valor del amperaje se realiza un promedio entre los datos consignados en la tabla 3 arrojando un valor de: I prom = 25.2 amp Para determinar la potencia experimental del molino se multiplica el voltaje del molino por el amperaje promedio P = I prom * V P = 25.2 amp * 115 V P = 2898 W Para determinar la potencia requerida por el Molino es necesario multiplicar la potencia experimental por el coseno de ϑ el cual indica el ángulo entre las potencias activas y el valor experimental W= P*Cos ϑ W= 2898 W * 0.86 W=2492.28* W=2.49228 kW
8.9.2. Flujo másico
̇ = − 800.19 1∗10 ̇ = 3.03 ∗ 1
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̇ = 2.64089 ∗ 10 − 8.9.3. Constante de Rittinger
=( 1 1 ) = 1 1 2.49228 = ∗ 1 1 2.64089∗10− 0.465 9.4659 ∗
Kr = 4620 /
8.9.4. Constante de Kick
=∗() = ∗ 2.49228 = ∗9.4659 2.64089∗10− 0.465
Kk= 3131,749342 /
8.9.5. Constante de Bond
= 1 1 = / 1 1
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=∗0.3162 = ó Xia 0.11253326 0.2 0.26836692
Dpi 1.55x10-3 x 1.13x10-3 Dpi = 1.314261259x10-3 m
=
2.49228 1 1 / √ 1.314261259 √ 9.4659 4.85183∗10− ℎ = 938635.6355
∗ /
∗ 938635.6355 /ℎ = 0.3162 ∗ = 2968487.146 /ℎ
8.10. Pérdidas 8.10.1. Pérdidas por el proceso de molienda
Se realizó un proceso de molienda haciendo uso del molino de martillos a una muestra de 800,19g de garbanzo, obteniendo una masa de 736.24g, lo que quiere decir que se obtuvo una pérdida de:
= = 751.24 17 = 736.24 é = é = 800.19 736.24 é = 63.95
8.10.2. Pérdidas por el proceso de tamizado Se realizó el debido tamizado a una muestra de 265.31, tomada del producto de la molienda de dicho material, separada previamente por medio de cuarteo, obteniendo así, los siguientes resultados.
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Tabla 9 Masa retenida por tamizado
Malla 14 20 40 70 100 140 170 FONDO
Masa malla vacia (gr) 471.31 377.39 377.2 327.78 303.51 342.45 344.95 424.02
Masa malla llena (gr) 499.56 416.51 463.93 408.66 316.6 345.33 344.9916 424.0653
Masa retenida (gr) 28.25 39.12 86.73 80.88 13.09 2.88 0.0416 0.0453 251.0369
Σ
= = 455.27 189.96 = 265.31 é = é = 265.31 251.0369 g é = 14.2731
Imagen 12. Masa retenida en cada una de las mallas en orden ascendente
8.11. Costos del proceso de molienda Según la tarifa de energía eléctrica en Bogotá de la empresa CODENSA S.A. a nivel industrial en un sector no residencial de una empresa sencilla para el mes de Abril del año 2017 el costo de 1 kilo watt por hora es de 445.0441 pesos colombianos.
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t = 3.03 min * t = 0.0505 horas
2.49228 =49.35 0.0505 ℎ ℎ Se realiza una relación, para establecer el costo de la operación; donde se utiliza el cálculo anterior y la tarifa implementada por Codensa S.A.
. ∗ . Costo =
= 21963.85
El costo del proceso de molienda durante 3.03 min que fue lo que demoro la trituración del material (garbanzo) fue de 21963.85 pesos
8.12. Relación de Reducción de Tamaño La relación de tamaños con respecto al alimento y producto de molienda se realiza a partir de los diámetros promedio obtenidos anteriormente por medio de la ley de Bond
9.4659 = 1.34261259 X = 7.202449235
8.13. Desviación de Diámetros Medios 8.13.1. Desviación de diámetro medio de volumen- superficie (Ds-Dp)
= − * 100 % 0.00946595 = 0.000465 0.000465 =1935.7 % 8.13.2. Desviación de diámetro medio de masa (Dm-Dp)
= 0.00946595 = 0.000684m 0.000684m
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= 1283.9 % 8.13.3. Desviación de diámetro medio de volumen (Dv – Dp)
= 0.00946595 = 0.00033670.0003367 =2711.4 % 8.13.4. Desviación de diámetro medio aritmético (Da – Dp)
= 0.00946595 = 0.45770.4577 =97.93 %
9. GRÁFICAS Xi 0.4 0.35 0.3 0.25 e l t 0.2 i T s i x 0.15 A
0.1 0.05 0 0.00E+00 -0.05
2.00E-04
4.00E-04
6.00E-04
8.00E-04
1.00E- 03
Axis Title
10. TABLA DE RESULTADOS
1.20E-03
1.40E-03
1.60E- 03
1.80E-03
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Tabla 10. Resumen de propiedades y cantidades halladas en el informe
PROPIEDAD DE LA MUESTRA
CANTIDAD 0.0094019 0.009533 0.00946595
Diámetro geométrico Diámetro aritmético Diámetro de partícula promedio Densidad de partícula
1392.4
5x10-7 0.5895 DI METROS MEDIOS 0.000465 Superficie-Volumen 0.000684 Masa 0.000337 Volumen 0.4577 Aritmético 0.1148 Diámetro medio de partícula promedio PORCENTAJE DE DESVIACIÓN 1935.7 Superficie – Volumen 1283.9 Masa 2711.4 Volumen 97.93 Aritmético TRITURACIÓN Y MOLIENDA 2.49228 Potencia 0.0505 Tiempo 25.2 Promedio de Amperaje 4620 Constante de Rittinger
Volumen de partícula Factor de forma
Constante de Kick
3131.75
Constante de Bond
938635.6355
Índice de Trabajo
2968487.146
Costo por molienda Perdida por tamizado Perdida por molienda Relación de reducción de tamaño
21963.85 0.0142731 0.06395 7.20
UNIDAD m m m
m m m m m % % % % KW seg Amp
∗ / / ∗ /ℎ ∗ /ℎ $ Kg Kg
11. ANÁLISIS DE RESULTADOS Los valores obtenidos para la densidad de partícula, diámetro geométrico, diámetro aritmético, diámetro de partícula promedio, volumen de partícula y factor de forma se realizaron con respecto a la partícula inicial de garbanzo es decir sin este ser molido.
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Para esto se inició con la determinación de las propiedades de partícula, el garbanzo presento un diámetro promedio de partícula de 0.00946595 m en la alimentación, y como producto debido a un promedio de los diámetros de cada malla nos dio un promedio de partícula de 0.000465m. En el tamizado se obtuvieron varios datos de diámetro medios de partícula, y calculando su porcentaje de desviación se presentaron errores altos es decir mayores al 100%, esto es debido a que el tiempo de molienda no fue el necesario para dejar completamente molido el garbanzo, por lo tanto quedaron trozos de garbanzo con un tamaño mayor de lo esperado, obteniendo porcentajes de desviación del %, , %y %. Si el análisis se realizara con respecto solamente a los diámetros obtenidos por mallas en el tamizado, los valores de las desviaciones y los errores obtenidos serian un poco más bajos, ya que se estaría analizando diámetro medio y experimental del producto.
1935.7 1283.9 % 2711.4
97.93
Como se pudo evidenciar, el diámetro de malla del molino dio mayor que los diámetros de las mallas del tamiz, por esta razón no se fueron residuos de un tamaño mayor al esperado por ende gran cantidad de las partículas que quedaron en cada tamiz eran de la misma dimensión. El tamizado completo los 15 minutos, sin embargo este tiempo no fue suficiente para que pasaran todas las partículas de diferente diámetro, es decir no pudo separarse completamente la masa, aunque fue muy poca la cantidad que quedó retenida en la primera malla. Por medio de los análisis de la muestra con la molienda se pudo hallar la constante de Rittinger, la cual depende de la forma de la partícula, el tipo de material, la cantidad de defectos del material y la eficiencia de las fuerzas aplicadas para la molienda. Las constante de Kick y de Rittinger como tal dependen del equipo que se utilizó en este caso molino de martillo y del material el sorgo, el valor de las constantes son altas debido a que la cantidad a moler fue muy pequeña a la vez la potencia que se necesitó. 1
∗ 2 El valor del índice de trabajo que se obtuvo fue de 2968487,146 /ℎ y al compararse con los índices de trabajo que aparece en el libro de operaciones unitarias en ingeniería química
De Mc Cabe se observó que el índice de trabajo del garbanzo con respecto al de los materiales que aparecen en el libro está muy por encima, y por la tanto se evidencia que este producto no tiene nada en común con los materiales mencionados y tampoco tiene comparación con ellos ya que la diferencia es demasiado grande. Las pérdidas que se obtuvieron son bajas, debido a varios factores, como la integridad física del molino la cual se encontraba en condiciones óptimas. Al realizar el proceso de operación de molienda de granos genera que la masa resultante contenga trazas o cantidades significativas de material diferente al molido por lo que en la salida hay una pequeña perdida del sorgo. A la vez la pérdida se ha podido presentar debido al paso de la molienda entre materiales ya sea desde la bolsa al proceso de tamizado, la malla al beaker o en el recipiente del fondo del tamiz para pesaje.
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Para determinar la potencia requerida por el Molino se tuvieron que usar los datos de la intensidad de corriente registrados en el proceso de molienda, además de consultar previamente el voltaje con el cual trabaja el molino (SIEMENS). Obteniendo como resultado 2.49228KW. En cambio sí se tomara una muestra para hacer una molienda con un material de diámetro mayor, el consumo en kW sería mayor a la obtenida por la práctica. Ya que la potencia requerida por la molienda, aumenta directamente proporcional con la masa a moler. En la gráfica de análisis diferencial para el tamizado, se observa que no se cumple totalmente con lo establecido teóricamente, ya que las mallas en los extremos deben tener menos del 10% en porcentaje de masa, pero en la malla inicial da como resultado 11,2533257%, mientras que la malla del fondo si cumple con lo establecido ya que da como resultado 0,0180452%. Esto puede ser debido a que el tiempo de tamizaje no fue suficiente para separar completamente la masa como se explicó anteriormente. La grafica también muestra que en el diámetro donde se obtuvo la mayor − m acumulando el 34,5487058% del material. acumulación del material fue de
6,3810
12. PREGUNTA DE PROFUNDIZACIÓN Tabla 11. Descripción de molinos empleados en la industria alimenticia
NOMBRE
FUNCIONAMIENTO
Molino de Rodillos
Es muy utilizado para la molienda de materiales secos. Consta de tres rodillos moledores grandes, los cuales son mantenudos a presión por medio de cilindros hidráulicos sobre un mecanismo giratorio con forma de disco sobre el que existe una huella. El material a moler se introduce a través de una boca de alimentación ubicada al costado de la estructura principal y cae directamente en las huellas de molido (rodillos). Admite materiales de alimentación de hasta 50 mm y tiene una capacidad de molienda entre 50 y 100 tn / hora, las unidades que aceptan tamaños de alimentación más grandes tiene mayores capacidades de producción. Ventajas 1. Operación en serie 2. Poco desgaste de los rodillos 3. Vida útil grande 4. Consumo de energía menor respecto al molino de bolas Desventajas
GRAFICO
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1. Sistema de alimentación complejo Aplicaciones Este tipo de molinos es muy utilizado en la industria de alimentos y en la industria minera de materiales no metalicos, estos molinos son escogidos debido a que son muy buenos en la molienda super fina y trabajando con materiales secos, para la obtencion de polvos con un contenido de humedad minimo. (Arroyo, Medina, & Franco, 2013) Molino de Martillos
Este molino actua por efecto de impacto sobre el material a desintegrar. Cuenta con una camara de desintegración, una boca de entrada de material y una boca de descarga cerra por una rejilla; en el interior de la camara se encuentra un eje que gira a gran velocidad y perpendicular a el van montados los martillos. Este molino funciona gracias a la accion de los martillos que golpean el material en repetidas ocasiones hasta que alcanza un tamaño tal que pueda pasar por la rejilla de descarga, es por esto que el tamaño de salida del material puede variarse cambiando el tamaño de las rejillas. Ventajas 1. Los molinos de martillo pueden utilizarse para triturar y pulverizar materiales que no sean demasiado duros y abrasivos 2. Permite reducción de material seco Desventajas 1. No es eficiente para materia húmedo 2. Su molienda es la menos fina de los molinos expuestos 3. Estancamiento entre martillos y la carcasa Aplicaciones Este tipo de molinos son muy utilizados en la producción de plásticos y cartón además de ser muy útiles en el procesamiento de alimentos, ya sea para producir soya, trigo, maíz, arroz, harinas o pan rallado, este molino es utilizado en este tipo de industria debido a que el tamaño de partícula del material a moler no es muy grande, además de
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que es recomendado utilizarlo para moler material seco. (Arroyo, Medina, & Franco, 2013) Molino de Bolas
El molino de bolas, analogamente al de barras, esta formado por un cuerpo cilindrico de eje horizontal, que en su interior tiene bolas libres. El cuerpo gira merced al accionamiento de un motor, el cual mueve un piñon que engrana con una corona que tiene el cuerpo cilindrico. Las bolas se mueven haciendo el efecto “ de cascada”, rompiendo el material que se encuentra
en la camara de molienda mediante friccion y percusion.El material a moler ingresa por un extremo y sale por el puesto. Existen tres formas de descarga: por reblase (se utiliza para molienda húmeda), por diafragma y por compartimiento (ambas se utilizan para molienda húmeda y seca) Ventajas 1. Puede usarse para triturar de forma seca o húmeda diversas clases de minas y otros materiales que se puedan moler 2. Función estable y buena calidad a prueba de fricción 3. Productos con granularidad uniforme 4. Poca inversión y mucho ahorro energético 5. Facil operación y uso con seguridad 6. En el molino de bolas con revestimiento de cerámica y bolas de cerámica, el tamaño del producto terminado no agregara contenido de hierro Desventajas La eficiencia de molienda bajo 80% de la energía disponible se pierde como energía térmica (calor), ruido y vibración. 1. El aumento del consumo de energía 2. Diseño compacto para no: molienda, separación y secado 3. La falta de control de calidad 4. Bajo volumen procesado y fácil de tener exceso de trituración 5. Velocidad de funcionamiento de baja (Arroyo, Medina, & Franco, 2013)
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Molinos para Ultrafinos
Se utiliza en industrias que desean obtener productos con un diametro comprendido entre 1 a 20 µm. Se diferencia con respecto a otros molinos, en que los medio moledores son sustancias o fluidos que permiten llevar el material, e incluso en su transporte, por rozamiento de las particulas se produce la reduccion de tamaño. Algunos de los mas caracteristicos son los molinos de martillos clasificadores, que emplea demas una corriente de aire para separar las particulas finas de las gruesas, la energia de fusion, siendo el mas comun vapor de agua o aire comprimido o los molinos agitados que emplean algunos solidos para moler. (Arroyo, Medina, & Franco, 2013)
Molinos de Cuchilla
El molino de cuchillas o también llamado de hélice, realiza una molienda en cuestión de segundos completamente homogénea y reproducible que permite la toma de muestras representativas en cualquier lugar. Son ideales para moles materiales de intermedios a gruesos incluyendo materiales húmedos y elásticos, materiales blandos, fibrosos, mezclas heterogéneas y materiales viscosos: es decir, para materiales no tan finos ni abrasivos. Estos molinos fragmentan la muestra empleando el corte y el cizallamiento, es decir sus mecanismos son corte y cizalla. A nivel industrial, se emplean mucho en la agricultura, en la industria de alimentos, a nivel de la industria biológica (celulosa), en la medicina, industria minera e industria farmacéutica. Además se deben destacar las aplicaciones que tiene con los polímeros más específicamente con los elastómeros, cauchos y películas de plástico. El material es alimentado a la cámara de corte mediante una bajante. La reducción del material se realiza entre el rotor y dos cuchillas fijas, afiladas y robustas que realizan un movimiento circular, este rotor y cuchillas se encuentran en el centro de la máquina. Dependiendo de la dirección
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de giro, la muestra es molida por la arista roma (molienda preliminar) o por la arista afilada (molienda fina). Las cuchillas son accionadas indirectamente por un potente motor en modo de operación continuo. La velocidad preseleccionada es mantenida constante, garantizando resultados altamente reproducibles. La granulometría final se determina por un tamiz inferior intercambiable. Ventajas 1. Es el mejor molino para materiales plásticos fibrosos 2. Homogenizar sustancias con un alto contenido de agua, aceite o grasa 3. A su vez, muele materiales secos, blandos y semiduros 4. La molienda se da rápidamente Desventajas 1. No es adecuado para materiales completamente duros o muy duros 2. No es adecuado para materiales abrasivos 3. No es adecuado para generar una molienda fina 4. Tiene un considerable gasto energético Su costo varía entre 3000 y 10000 dólares. (Arroyo, Medina, & Franco, 2013)
13. CONCLUSIONES 14. BIBLIOGRAFIA Arroyo, J., Medina, M., & Franco, S. (11 de 2013). Molienda, equipos, caracteristicas y operacion. Recuperado el 12 de 05 de 2017, de https://es.slideshare.net/ivanramma/molienda-1 Perú, P. U. (3 de 2012). Guía de laboratorio de mecánica de suelos. Obtenido de https://ucatedraivan.files.wordpress.com/2014/08/guc3ada-laboratorio-mecc3a1nica-desuelos.pdf Izquierdo, J,F. (2004). Cinética de las Reaccione Químicas. Barcelona: Universtat de Barcelona.