1.2.TAMAÑO DE PART Y RENDIMIENTO DEL TAMIZ

TAMIZADO INDICE

I) Introducción ………………………………………………………………………………………………………………..….2 II) tamizado…………………………………………………………………………………………………………………………….3 2.1.

Determinación del tamaño de las partículas…………………………………………….………….3

2.2.

análisis por tamizado…………………………………………………………….…………………………………5

2.2.1.

abertura de los tamices y sus intervalos…………………..…………..………………………5

2.2.2.

análisis granulométrico……………………………………………………….…………………………….6

2.2.3.

método para practicar un análisis granulométrico por tamizado………..…….7

2.2.4.

métodos de consignar los análisis granulométricos por tamizado……….……8

2.3. 2.4.

Aplicaciones del análisis por tamizado:…………………………………………………….…………10 tejidos para tamices…………………………………………………..…………………………………………..12

2.5.

tipos de maquinaria para el tamizado……………….……………………………..…………………13

2.5.1.

tamices de sacudidas o de vaivén………………………………………………………………….15

2.5.2.

tamices vibratorios…………………………………………………………………………………………..15

2.5.3.

el tromel……………………………………………………………………………………………………………..17

2.6.

Métodos de separación por aire. Separadores de ciclón…………………………………18

III)

equipos y materiales ……………………………………………………………………..……………………….19

IV) reactivos y soluciones empleadas ………………………………………………..…………………………….19 V) procedimiento experimental ……………………………..……………………………………………………….20 VI) observaciones…………………………………..……….……………………………………………………………………21 VII)

datos experimentales………………………………………………………………………………………………21

VIII) resultados obtenidos………………………………………………………………………………………………22 IX)análisis de resultados……………………………………………………………..…………………………………28 X) conclusiones…………………………………………………..……………………….…………………………………….29 XI) anexos……………………………………………………………………………………………………………………………30 XII)

Bibliografía………………………………………………………………………………………………………………49

LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

1

TAMIZADO I) INTRODUCCIÓN

El tamizado es una operación unitaria destinada a la separación por tamaños de las partículas de una mezcla solida .Se basa en hacer pasar las partículas de menos tamaño a través de una malla de paso definido ( luz de malla).las partículas se clasifican asi en cernido o partículas que atraviesan la malla ,y rechazo , que quedan retenidas.

Las mallas de los tamices están construidas con materiales plásticos o metálicos y sus dimensiones están normalizadas (normas ASTM, DIN, Tyler).

A los tamices se les comunica un movimiento de vaivén o vibración para asegurar una separación correcta.


2

TAMIZADO II)

TAMIZADO

El tamizado es un método físico para separar mezclas se separan dos sólidos formados por partículas de tamaño diferente. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz, cedazo o cualquier cosa con la que se pueda colar. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador atravesándolo y las grandes quedan atrapadas por el mismo. Un ejemplo podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedras y partículas grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz. Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas de una solución homogénea, que por lo general tiene un color amarillo el cual lo diferencia de lo que contenga la mezcla. Para aplicar el método del tamizado es necesario que las fases se presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro. Por ejemplo, trozos de mármol mezclados con arena; harina y corcho; sal fina y pedazos de roca, cantos rodados, etc. El tamiz de tejido no es más que una serie de hilos colocados a lo ancho y tejido sobre esto en sentido vertical. Lo que están tejidos a lo ancho se llaman trama y los verticales se llaman urdimbre. La forma de hacerlo es pase el hilo de arriba abajo repetidas veces. Entendemos por tamiz cualquier superficie dotada de perforaciones de unas determinadas dimensiones, un tamiz puede ser una chapa perforada un emparrillado o un tejido de tamiz que es en el que nos vamos a centrar: Características de un tejido de tamiz: según la naturaleza del tamiz que es el material del que están hechos los hilos, pueden ser de acero; Bronce y nylon. Los tamices pueden poseer una diversidad de formas geométricas, pudiendo ser cuadrados, rectangulares, redondos, etc. 2.1

DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS

El tamaño de una partícula puede expresarse de diferentes modos. Si la partícula es esférica, el valor representativo podrá ser su diámetro, su área proyectada sobre un plano, su volumen o la superficie total de la partícula. Si forma cúbica, el


3

TAMIZADO valor representativo de su tamaño puede ser la longitud del lado, el área proyectada, el volumen o la superficie total del cubo.

Existen diversos métodos para medir el tamaño de las partículas, cuyos resultados dependen de la diferencia o intervalo de los tamaños, de sus propiedades físicas y de las características permitidas de desecación o humedad. En el laboratorio se usan, para regular la operación de tamizado, los siguientes métodos:

2.1.1. Microscópico: para las partículas muy pequeñas, del orden de unas pocas micras (1 micra = 0,001 mm) la muestra puede examinarse con el microscopio; determinase el tamaño por simple medida sobre una microfotografía de aumento conocido, o puede hallarse directamente mediante un micrómetro de retícula. El método microscópico se utiliza con frecuencia en la medición de partículas de polvo contenidas en la atmósfera, así como para hallar la eficacia de un filtro de un aire. 2.1.2. Tamizado: consiste en pasar el material, de modo sucesivo, por una serie de tamices o cedazos que poseen orificios o mallas progresivamente decrecientes. El material que pasó a través de un tamiz y ha sido retenido por otro, porque sus orificios son de menor tamaño que el anterior, suele considerarse como de tamaño igual a la medida aritmética de las aberturas de ambos tamices; este valor representa el tamaño medio o diámetro medio, y se representa por el símbolo Dm. 2.1.3. Sedimentación: se basa en el hecho de que las partículas pequeñas de un determinado producto caen en el seno de un fluido a una velocidad uniforme y proporcional a su tamaño. 2.1.4. Elutriación: se basa también en la velocidad de sedimentación. Si se sitúa el material sólido en una corriente ascendente de un fluido de velocidad fija, las partículas cuya velocidad límite de caída sea inferior a la velocidad del fluido, serán arrastradas por la corriente y llevadas fuera del recipiente. Recogiendo y pesando las fracciones obtenidas en una serie de ensayos con velocidades de fluidos crecientes, se consigue un análisis granulométrico completo. 2.1.5. Centrifugación: para las partículas de diámetro inferior a 0,5 micras, la sedimentación es demasiado lenta. De ahí que la fuerza de la gravedad se reemplace por la fuerza centrifugadora cuando hay que determinar el tamaño de partículas muy pequeñas 2.1.6. Otros métodos: la fuerza coercitiva (magnética) de un producto paramagnético, tal como la magnetita, es directamente proporcional a su superficie específica, cualquiera que sea su forma geométrica. Esta relación se utiliza para determinar la superficie, o tamaño, de tales partículas. La cantidad de luz trasmitida a través de una suspensión que LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

4

TAMIZADO contiene una cantidad definida de sólido finamente dividido y disperso en kerosén, en un tubo de dimensiones especificadas, depende del área proyectada de las partículas y se utiliza para determinar el tamaño de las mismas.

2.2.

ANÁLISIS POR TAMIZADO

Los tamices y cedazos suelen utilizarse en trabajos de control y analíticos. Estos aparatos se construyen con telas de malla de alambre cuyos diámetros de hilos y espaciado entre ellos están cuidadosamente especificados. Estas telas de tamizado constituyen el fondo de las cajas cilíndricas, metálicas o de madera, cuyo diámetro y altura suelen ser de 20 y 5 cm, respectivamente, y cuyos bordes inferiores están dispuestos de modo que el fondo de un tamiz encaje cómodamente con el borde superior del tamiz siguiente. 2.2.1. Abertura de los tamices y sus intervalos El espacio libre entre los hilos del tejido de un tamiz se llama abertura del tamiz. Con frecuencia se aplica la palabra malla para designar el numero de aberturas existentes en una unidad de longitud; por ejemplo, un tamiz de 10 mallas tiene 10 orificios en una pulgada y su abertura tendrá una longitud de 0,1 pulgadas, menos el espesor de un hilo. La malla es, pues un valor aleatorio que no permite deducir exactamente el tamaño de los orificios o aberturas del tamiz, si no se conoce el grosor de los hilos utilizados en su construcción.

El intervalo, razón o progresión, del tamiz, es una relación entre los tamaños sucesivos de las aberturas de los tamices que forman la serie. Puede utilizarse una serie aritmética sencilla, de forma tal que los orificios del tamiz sean, por ejemplo, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2,1 cm. Lo imperfecto de tal sistema reside en el hecho de que mientras existe una diferencia relativamente grande entre los tamaños 1 y 2 cm, los tamaños 9 y 10 cm son, para fines prácticos, casi iguales. Todo el material inferior a 1 cm hasta 1 micra se halla reunido en una sola fracción.

Una colección mas satisfactoria de tamices es aquella en la cual las aberturas de cada tamiz varían respecto a las del siguiente, en un múltiplo tal que resulte una serie con orificios de 8,4,2,1,0.5, y así sucesivamente. Estos tamaños varían según progresión geométrica, y la razón de esta progresión es igual a dos. Cuando se desea una clasificación granulométrica entre limites mas estrechos que los anteriores, se incluye un tamiz adicional entre cada dos tamices de la precedente serie, y el intervalo es entonces igual a v2 , Las series de tamices normalizados en Estados unidos, poseen un intervalo igual a v2, aunque en algunos casos se utiliza el de 4v2 (para trabajos delicados e investigación). LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO

Los tamices normales ´Tyler" fueron los primeros en ser ofrecidos a los laboratorios comerciales que utilizaron este sistema. Esta serie de tamices esta basada sobre un tamiz de 200 mallas con un hilo de 0,0021 pulgadas (0,05331 mm) de espesor, y con una abertura de 0,0029 pulgadas (0,0074 cm). Los otros tamaños varían según una razón fija igual a v2. Otra colección de tamices, para tamaños intermedios a los anteriores, permite completar la serie. Para la serie completa resulta entonces una razón igual a 4v2.

Los tamices introducidos por el "National Bureau of Standards", de Washington, difieren algo de la serie de "Tyler"; están basados en el orificio de 1mm (tamiz nº 18) y varían según 4v2.

Los análogos son los tamices normalizados británicos, pero llevan hilos de diferentes calibres.

2.2.2. Análisis granulométrico Los sólidos de pequeño tamaño se especifican generalmente de acuerdo con su análisis granulométrico. Este análisis para un material dado se efectúa colocando una muestra del mismo sobre el tamiz de mayor abertura de malla de una serie de ellos. Por debajo de este tamiz se colocan los restantes de la serie por orden decreciente de tamaño de mallas. La columna o pila de tamices, con la muestra sobre el superior, se sacude o agita en una forma prefijada, bien mecánicamente o a mano, durante un tiempo también determinado, recogiendo y pesado el material que es retenido por cada tamiz de la serie.

En la tabla ubicada más abajo se da el análisis granulométrico de una muestra. Las columnas primera y cuarta son los datos obtenidos experimentalmente. La segunda da la apertura nominal de mallas de micrones (un micrón es igual a 0.001 mm ó 3.937 x 10-5 pulgadas). La tercera columna del tamaño medio de partícula de la fracción de muestra retenida por cada tamiz, calculado como media aritmética de las dos aperturas de malla utilizadas para obtener la fracción. Por ejemplo; el material que pasa a través del tamiz de 14 mallas y es retenida por el 20(aperturas 1.168 y 833 micrones, respectivamente) se especifica como que tiene un tamaño medio de partícula de 1.000 micrones. Las columnas quinta y sexta representan otras formas adicionales en que pueden darse los análisis granulométricos y que se obtienen por simple cálculo


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TAMIZADO 2.2.3. Método para practicar un análisis granulométrico por tamizado Para realizar un análisis por tamizado deberá comenzarse por limpiar los tamices con una brocha o pincel fino y golpearlos ligeramente para librarles de cualquier partícula adherida; la serie completa de tamices comprende, por ejemplo para un intervalo igual a v2, desde el de 3 hasta el de 200 mallas. Después se encajan los tamices entre si, colocando el de 3 mallas en la parte superior y el mas fino, de 200 mallas, en el fondo de la columna. Completan la colección un recipiente colector bajo el tamiz del fondo y una tapa sobre el tamiz superior. Se carga una cantidad conocida del material en el tamiz superior, que se cubre con la tapa. El conjunto se somete, con las manos, a un movimiento de rotación y choque (zarandeo). Después de cierto tiempo, los finos, 200 mallas, se recogen en el recipiente del fondo. Retirando dicho material se agita de nuevo para comprobar si aparecen o no mas productos finos. Cuando no aparece nuevo material en dicho recipiente del fondo – lo que indica que para fines prácticos ha terminado la operación de tamizado – se desmontan los tamices con objeto de pesar las distintas fracciones. El producto que paso el tamiz de 100 mallas y quedo retenido sobre el de 150 mallas se designa como fracción 100/150 o –100 + 150. Puesto que la agitación de los tamices es tarea pesada y susceptible de imperfección, se recomienda la agitación mecánica. En una de estas maquinas, la "Ro.-Tap", los tamices están colocados sobre una armadura vertical, que describe un movimiento elíptico en un plano horizontal, y al final de cada revolución el extremo superior de los tamices recibe un golpe seco. La agitación se prolonga durante 15 a 20 minutos. Otras maquinas aplican vibradores u otros tipos de movimiento. Son factores que causan inexactitudes, en primer lugar, la sobrecarga de tamices, que suele originar el acuñado de las partículas en los orificios; también las fuerzas electrostáticas que hacen adherirse, entre si, a las partículas pequeñas, o a estas con las grandes. Además, pequeñas cantidades de humedad pueden también causar adherencias. Es conveniente el tamizado en húmedo-seco, para evitar un análisis granulométrico muy preciso, porque evita los peligros de la adherencia entre partículas. Se coloca una muestra pesada en un vaso, donde se pone en suspensión en un líquido no disolvente de la sustancia, que generalmente es agua; luego se decanta sobre el tamiz mas fino de la colección, por ejemplo, el de 200 mallas. Añadiendo mas agua, se repite la agitación y decantación hasta que no queden finos en suspensión después de agitar. Con un frasco lavador se lavan los finos sobre el tamiz gasta que el agua salga limpia. Decantando el agua de la fracción cernida, el residuo sólido se deseca y pesa. También el rechazo se deseca y se somete al fraccionamiento en la serie total de tamices. La nueva fracción – 200 debe reunirse y pesarse junto con la fracción obtenida primeramente por el tamizado húmedo. Este método proporciona resultados más exactos, porque con su práctica se disminuye la probabilidad de que las partículas finas se adhieran a las grandes.


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TAMIZADO 2.2.4. Métodos de consignar los análisis granulométricos por tamizado. La forma corriente de expresar los análisis granulométricos por tamizado se muestra en la siguiente tabla (tabla 5), donde se especifican las fracciones retenidas por cada uno de los tamices:

Tabla 5: Numero de Apertura Tamaño Peso por malla, de mallas, medio de ciento serie Tyler micrones la retenido partícula, micrones

Acumulación por ciento de mayor tamaño

Acumulación por ciento de menor tamaño

6

3.327

1.7

0.0

100.0

8

2.362

2.845

23.5

1.7

98.3

10

1.651

2.006

29.8

25.2

74.8

14

1.168

1.410

21.7

55.0

45.0

20

833

1.000

10.5

76.7

23.0

28

589

711

6.2

87.2

12.8

35

417

503

2.8

93.4

6.6

48

295

356

1.7

96.2

3.8

65

208

252

1.0

97.9

2.1

100

147

178

0.5

98.9

1.1

200

74

89

0.2

99.6

0.6

Por encima 100 de 200 Fuente: quimico/tamices-

0.4

0.5

http://www.monografias.com/trabajos83/tamices-laboratoriolaboratorio-quimico

Estos datos pueden representarse gráficamente por cualquiera de los métodos gráficos de curvas. Las curvas así trazadas se utilizan, sobre todo, para mostrar la distribución por tamaños de las partículas de un mezcla. Estas representaciones son muy útiles para un observador experimentado, pero resultan confusas cuando se comparan curvas trazadas por métodos distintos o LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO pertenecientes a mezclas granulométricas diferentes. Los diagramas diferenciales, que indican fracciones del total retenidas por cada uno de los tamices en función de las aberturas medias de estos o los diagramas acumulados, que muestran las fracciones en peso (del total) que pasan a trabes de cada tamiz, según su abertura, constituyen la base de comparación de distintas mezclas de partículas de un material y permiten descubrir sus variaciones con el tiempo o con la calidad de una carga.

Los resultados expresados en fracciones proporcionan curvas distintas cuando aquellos fueron obtenidos con juegos de tamices de diferentes intervalos y, por tanto, son específicos para cada serie de tamices, tal como se consignan en le Tabla 5. Esta limitación no afecta a los diagramas acumulados, en los cuales el desarrollo de las curvas es independiente de los juegos de tamices. En los diagramas acumulados no es preciso determinar el tamaño medio de las partículas de cada fracción, como en los diagramas diferenciales, solo se suman las fracciones que han atravesado los tamices.

Los diagramas trazados sobre coordenadas rectangulares con escalas aritméticas suelen presentar una aglomeración de valores en la zona de la curva que corresponde a los tamaños menores de las partículas. Se mejora la representación grafica al utilizar la escala logarítmica o los logarítmicos de las aberturas medias, lo que permite una mayor disensión de los puntos correspondientes a las partículas pequeñas.

También se construyen gráficos sobre el papel doble logarítmico, o sea, representando los logaritmos de las fracciones del total retenidas por cada tamiz, en función de los logaritmos de la media aritmética de las aberturas correspondientes a los tamices que limitan cada una de las fracciones. Los resultados experimentales proporcionan, con este tipo de diagrama, una de las relaciones lineal para los tamaños más finos de un material triturado o molido, cuando las partículas poseen igual estructura cristalina (mineral homogéneo). Dicha relación lineal se cumple para los tamaños inferiores al tamiz de mallas por pulgada, tamiz limite del análisis granulométrico, excepto en el caso de sedimentos naturales, donde el agua ha arrastrado, en forma de suspensión, parte del material fino. Por extrapolación de la línea recta pueden obtenerse los pesos aproximados de las partículas para cada uno de los tamaños más pequeños. No se efectuara dicha extrapolación cuando la cantidad total que pasa por tamiz de mallas ha sido obtenida por acumulación de las fracciones pequeñas. La extrapolación solamente es admirable cuando mantiene constante el intervalo de los tamaños pequeños.


entre las aberturas de

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TAMIZADO 2.3.

APLICACIONES DEL ANÁLISIS POR TAMIZADO:

Mediante la tabulación de resultado según el método indicado en la tabla 5, y aplicación de los mismos mediante la citada extrapolación, pueden realizarse varios cálculos para obtener ulterior información del material analizado. El diámetro medio de partícula de una mezcla de sólidos es un concepto que requiere aplicación prudente. La palabra "medio" tiene la significación de un compuesto individual, representativos de un grupo de muestras parecidas, pero no idénticas. Por tratarse de una propiedad "media", debe ser susceptible de multiplicarse por el número total de muestras del grupo, para obtener el valor total de dicha propiedad. Así, multiplicando el diámetro medio por el número total de partículas, resulta la suma de todos los diámetros del grupo. La superficie media es el valor que permite hallar, de igual modo, el área total del sólido. También el volumen medio y el peso medio son el volumen y el peso que, multiplicandos por el número de partículas, dan el volumen y el peso total.

Ninguna partícula puede, aisladamente, satisfacer todas estas propiedades o valores medios. Las partículas más pequeñas contribuyen poco a la suma de los diámetros, del peso y del volumen total, pero intervienen decisivamente en el área total.

Con frecuencia, se designa como diámetro medio el de una partícula componente que posea alguna otra propiedad media, distinta del diámetro medio, tal como se ha definido anteriormente. Por tanto, debe cuidarse de su interpretación, ya que también puede definirse y utilizarse para la comparación de las partículas que poseen alguna otra propiedad.

Ejemplo Sea los números de partículas agrupadas según los diámetros medidos respectivamente y cuyas masas expresadas en fracciones de las masas expresadas en la masa total son se tendrá: 1) Diámetro medio aritmético verdadero es ∑ ∑

2) ∑

*

+

∑

Siendo M la masa total de partículas LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO B y C son constantes que dependen de la forma de la partícula Diámetro aritmético verdadero ∑ ∑ El diámetro medio respecto a la superficie tiene gran importancia, especialmente en el caso del paso de fluidos a través de un medio poroso donde se utiliza representando al diámetro de la partícula, Es este un valor del diámetro medio de la partícula, cuyo cuadrado, al ser multiplicado por el numero de partículas y también por una constante adecuada, B, que depende de la forma de las partículas ( ), proporciona el área de la superficie total del conjunto de las partículas

El diámetro medio respecto a la superficie Dsup es:

Análogamente, el diámetro medio respecto al volumen o diámetro másico, es igual a:

Una de las propiedades más importantes de los cuerpos sólidos, es el área de su superficie externa. Puesto que no es practico determinar el número de partículas que constituyen una mezcla, la base para evaluar la superficie es tomar la unidad de masa.

La superficie especifica, o área de superficie que corresponde a la unidad de masa, constituye una propiedad importante de los cuerpos sólidos, que varía mucho según la condición de aquella superficie y el tamaño de las partículas. La superficie específica podría calcularse fácilmente si se conociera la forma geométrica.


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TAMIZADO Ejemplo Si consideramos una partícula de forma esférica cuya área superficial es de , siendo ¨D¨ su diámetro, su masa es igual al producto de su densidad con su volumen La superficie específica de las partículas esféricas será igual al área dividida por la masa o sea La dimensión de la partícula que determina su retención sobre el tamiz se determina ¨ diámetro ¨ dm9 de la misma forma para partículas irregulares presentes en lasoperaciones de tamizado, este diámetro la segunda de las dimensiones mayores de la particula y no debe confundirse con el diámetro de la esfera.

La superficie especifica de las partículas que poseen una relación conocida entre la superficie verdadera y la superficie calculada para una esfera del mismo diámetro ( ), para siendo n la relación entre las superficies especificas, que es igual a la unidad para las partículas esféricas.

Como quiera que las mezclas de partículas suelen contener gran número de tamaños diferentes, la definición básica de superficie especifica es la del área de la superficie total dividida por la masa total

Y∑

es el peso total, cuando mi representa el peso de la fracción i

La superficie especifica es, por tanto igual a

2.4.

TEJIDOS PARA TAMICES

Los tamices pueden obtenerse en una gran variedad de mallas y, como se ha indicado anteriormente, en una gran variedad de mallas y, como se ha indicado anteriormente, en una gran variedad de pasos para una malla determinada. En la mayor parte de los tamices el hilo va con un doble rizo que ayuda a preservar la alineación de los hilos. El tamiz normal tiene corrientemente el mismo número de LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO mallas por centímetro en las dos direcciones, pero se obtienen tejidos especiales en que esto no se verifica; por ejemplo, un tamiz típico utilizado con frecuencia, es el denominado ton-cap., en el que el número de mallas por cm en un sentido es aproximadamente el doble que en el otro. En general, si la apertura de malla no es cuadrada, el tamaño de la partícula que pasa a través de él, se determina por la menor dimensión de la malla en lugar de hacerlo por la mayor. Los tejidos para tamices pueden obtenerse de cualquiera de los metales comunes, siendo el hierro, latón y cobre los más corrientes. Para separaciones muy finas se utilizan a veces tejidos de seda.

Para fines especiales se utiliza algunas veces metal perforado en un lugar de tejidos. Los agujeros pueden ser circulares o rectangulares y la cantidad de metal que queda entre los agujeros está sujeta de grandes variaciones. Por ejemplo, una placa metálica con una gran capacidad de tamizado, pero se desgasta rápidamente, y viceversa. En general, para aperturas de malla de diámetro mayor de 2,5 cm, se utilizan placas metálicas con perforaciones circulares, en un lugar de emplear tamices de tejido metálico.

2.5.

TIPOS DE MAQUINARIA PARA EL TAMIZADO

Puesto que hay tamices de tan distintos tamaños, desde los que dejan pasar granos de varios centímetros hasta los menores de 200 mallas, se han desarrollado varios tipos de equipos para el tamizado, que difieren ampliamente en robustez, método de movimiento del material a través del tamiz, y en materiales de construcción. Una clasificación, basada fundamentalmente en el tamaño del material, es la siguiente: i. Cribas, que se utilizan para los materiales gruesos en terrones y son de construcción robusta. ii. Cribas de tambor; son cribas rotativas utilizadas para materiales de tamaño medianamente grande. iii. Cribas de sacudimiento y vibrantes, utilizadas para pequeños tamaños de partículas.

Cribas: una criba es un simple dispositivo formado por un enredado construido de barras, normalmente inclinadas, a través de las que se pasa el material. La inclinación y por lo tanto el recorrido del material es parado a la longitud de las barras. Las barras normalmente están construidas de manera que la parte superior es más ancha que la inferior, de forma que la barra, puede hacerse de suficiente altura para resistir sin que se quede atascada; por las partículas que pasan a través de ella. La criba se construye con frecuencia abierta por un extremo, de manera, que el material de tamaño superior se vuelca por él, mientras que el material LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO dentro de tamaño pasa a través de las barras. En este caso, las barras son transversales al recorrido que sigue el material. La criba se utiliza únicamente para separaciones de bastas.

Cribas giratorias: las cribas giratorias están formadas por un cilindro rotativo de chapa metálica perforada o tela metálica; va abierto por uno o los dos extremos y el eje del cilindro es horizontal, o ligeramente inclinado, con lo que le material avanza a medida que gira el cilindro. Son apropiadas para materiales relativamente gruesos. Existe una variación considerable en su construcción y disposición. El extremo de descarga está formado por una pieza de fundición A, que lleva el extremo del eje B que descansa sobre un cojinete C. este extremo también lleva el en drenaje de movimiento D, con el que gira la criba. El otro extremo también lleva un pesado anillo E que descansa sobre unos rodillos F. de extremo a extremo, van unas pesadas barras G o ángulos de hierro, a las que se unen las chapas perforadas por bandas de acero. El material de tamaño superior, se descarga a través de un espacio anular entre la chapa perforada y la caja del extremo de descarga.

Se encuentran varias disposiciones diferentes de cribas giratorias. El caso más sencillo es cuando las perforaciones de la chapa son uniformes sobre la totalidad del cilindro. El material del tamaño excesivo sale por el extremo más bajo a una tolva. Si un material determinado ha de separarse en fracciones de diferentes tamaños, hay que trabajar con varias cribas giratorias colocadas en serie; la primera puede ser la de perforaciones de mayor tamaño, en cuyo caso el material fino se envía a la criba siguiente y la disposición más conveniente es colocar las cribas unas sobre otra. Si la primera criba tiene perforaciones más pequeñas, el material de tamaño mayor pasa a la siguiente y es más conveniente colocar las cribas en línea, extremo con extremo. Aún hay otra variante (para pequeñas capacidades), que es disponer sobre un solo cilindro perforaciones que van desde la apertura más fina en el extremo de carga hasta la de mayor apertura en el extremo de descarga. En este caso hay que disponer una tolva debajo de cada una de las bandas de salida de cada tamaño; esta disposición tiene la desventaja de que la chapa perforada que tiene la apertura de menor diámetro es la más débil y al mismo tiempo está sujeto al máximo desgaste. Una cuarta disposición es la de varios cilindros giratorios concéntricos. El interior es de mayor longitud y tiene las perforaciones de mayor diámetro. Los restantes son cada vez más cortos con las perforaciones de menor diámetro. Esto tiene la ventaja de colocar la carga más grande sobre la chapa perforada más resistente, pero exige una constitución más complicada y mucho más cara.

Cuando hay que hacer separaciones más finas con dispositivos de este tipo, el cilindro puede recubrirse con tejido fino de alambre o seda en lugar de hacerlo de chapas perforadas o de mallas de hilos gruesos. Un aparato de este tipo se LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO denomina devanadera. Las devanaderas se utilizan con frecuencia para separaciones muy finas, y en este caso hay que prever dispositivos para evitar el entupido. Éste término indica que las partículas no tienen tamaño suficiente para pasar a través de la tela se acuñan entre las mallas, por lo que una fracción de la superficie de la misma queda inactiva; esta tendencia es más pronunciada en los tamices finos que en los gruesos. Y todos los dispositivos de tamizados finos precisan de algún medio para prevenir el entupido. En las devanaderas, generalmente toman la forma de cepillos giratorios montados por el exterior del cilindro. Puesto que los tamizados finos son muy aptos para producir una cantidad considerable de polvo, las devanaderas van invariablemente montadas en un alojamiento estanco, que lleva un transportador de tornillo para extraer el producto.

2.5.1. TAMICES DE SACUDIDAS O DE VAIVÉN Muchas separaciones de tamaño, en las que el producto puede ir desde un tamaño de 12,5 mm hasta el más fino que puede manejar los tamices, pueden efectuarse por medio de tamices planos o ligeramente inclinados a los que se les da un movimiento alternativo. Es posible una amplia variedad de construcciones, pero la mayor parte de ellos son muy sencillos. Los tamices de este tipo están construidos con elementos mecánicos sencillos. La armadura es de angulares y va suspendidas por barras portantes que pueden moverse libremente. Se sacude por medio de una excéntrica montada sobre una rueda giratoria. El tejido para tamizar puede remacharse directamente a la estructura o puede soldarse sobre una estructura ligera recargable que se sujeta en su posición.

Otro método de colocación es disponer un ángulo ligero que pueda sujetarse al interior de la estructura; el borde de la tela para tamizar se sujeta entre éste ángulo y la estructura principal. Puede encontrarse una amplia variedad de construcciones, que dependen del ingenio del constructor.

2.5.2. TAMICES VIBRATORIOS En algunos casos, en lugar de dar al tamiz sacudidas o un movimiento alternativo, se le proporciona un movimiento vibratorio para hacer que las partículas se muevan e impedir el entupido. Ésta vibración puede proporcionarse uniendo el tejido del tamiz por medio de pasadores, con la estructura del tamiz. Por el exterior de la estructura hay unos ejes rotativos que llevan martillos oscilantes que golpean sobre los pasadores. Otro método es colocar uno o dos canales ligeros o cualquier otra forma de superficie portante sobre el lado inferior de la armadura del tamiz. Estos canales se apoyan en levas montadas en ejes giratorios. Uno de los tipos más conocidos de tamices vibratorios es el Hum-mer, el tejido está extendido entre guías, y puede tirarse de él hacia arriba con una tensión considerable. Sobre la LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO estructura del tamiz va montado un electroimán, cuya armadura va unida a la del tamiz. Esto hace posible que el tamiz vibre muy rápidamente y el resultado es obtener gran capacidad y ausencia absoluta de entupido.

Otro tamiz muy utilizado es el Rotex. En este dispositivo el tamiz A es aproximadamente horizontal y debajo del tamiz propiamente dicho lleva una tela metálica portante más gruesa, B. sobre esta tela metálica portante, a intervalos determinados lleva unos listones de madera de forma triangular. Entre las dos telas, la de tamizado y la portante, va un número determinado de bolas de goma, D. el movimiento de sacudidas del tamiz hace que las bolas de goma golpeen los lados inclinados de los listones de madera separadores, con lo que son reflejadas hacia arriba y golpean la parte inferior de la tela del tamiz. El total del mecanismo del tamiz está soportado por su extremo inferior por unos contactos deslizantes E y por el superior por un sencillo eje F, que por medio de un excéntrica montada sobre volante.

Todos los tamices planos o inclinados, de sacudidas o vibratorios, pueden construirse para efectuar una o más separaciones en una sola pieza del equipo. Si sólo existe una tela en el tamiz, únicamente pueden obtenerse dos productos, el de tamaño mayor y el de tamaño menor. Es posible, sin embargo, montar dos o más telas, una sobre otra, en la misma estructura. La tela más basta está encima y la más fina debajo. Se deja suficiente espacio entre las telas y cada tela va siendo más corta que la que está por encima de ella, con objeto de que pueda a cada una la caída de material. En un aparato de este tipo, si hay n telas, se puede obtener (n+1) fracciones.

Los tamices se utilizan rara vez para operaciones en gran escala (práctica metalúrgica) con tamaños menores de dos o tres mallas. Para operaciones en escala menor se emplean con frecuencia tamices hasta cien mallas. Para los tamaños más pequeños, sin embargo, se utilizan otros dispositivos fundados en la velocidad de sedimentación se las partículas en una corriente de gas líquido, o en la fuerza centrífuga. En general, puede clasificarse, en procesos que implican sedimentación en una corriente de gas o en una corriente de líquido. Todos estos aparatos están relacionados con la eliminación completa de sólidos finos de todos los tamaños contenidos en un gas o en un líquido, lo que lógicamente sería una subdivisión de la filtración.


16

TAMIZADO 2.5.3. EL TROMEL El tromel, o tamiz rotatorio de tambor, está formado por un tamiz de forma cilíndrica o troncocónica, que gira sobre su eje. Pueden disponerse varios tambores en serie, de modo que el tamizado del primero pase al segundo y de éste al tercero, etc.

En algunos casos se construyen con tamices de diferentes tamaños de orificio, dispuestos longitudinalmente, y la alimentación entra por el lado del tamiz mas fino. De éste modo se fracciona un producto en materiales de distintos tamaños. Pero la operación no resulta tan eficaz como en el caso de una serie de tambores sencillos o de un solo tambor compuesto.

El tambor compuesto está formado por dos o más superficies de tamizado, montadas concéntricamente sobre un mismo eje. La superficie tamizante con los orificios de mayor diámetro está formada en el interior del tambor, y la de agujeros más finos, en el exterior, resultando así materiales con tamaños intermedios comprendidos entre los dos límites. El rechazo se separa de cada uno de los tamices o dispositivos sencillos adecuados, mientras que el tamizado de cada una de las etapas constituye la alimentación del tamiz inmediato de menor abertura.

El tambor tronco-cónico tiene la forma geométrica que su nombre indica y se instala generalmente sobre un eje horizontal. Los tambores son muy eficaces para los tamaños gruesos. La inclinación del tambor puede variar desde casi 6 mm (para el tamizado en húmedo) a 250 mm por metro de longitud, según sea la naturaleza del material a tratar.

La capacidad del tromel aumenta con la velocidad de rotación hasta un valor de ésta para el cual resulta cegado el tamiz por acumulación y atasque de material en sus orificios. Si la velocidad de rotación se aumenta hasta la velocidad crítica, el material ya no se desliza sobre la superficie tamizante, sino que es arrastrado por el tambor en su giro, debido a la acción de la fuerza centrífuga.

Generalmente, la mejor velocidad de trabajo es de 0,33 a 0,45 veces la crítica. La velocidad crítica de rotación de un tambor puede calcularse al igualar la fuerza de la gravedad que hace caer a la partícula, con la fuerza centrífuga que tiende a llevar a la misma adherida a la periferia del cilindro.


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TAMIZADO En el caso del tambor compuesto, la velocidad de rotación viene determinada, naturalmente, por el diámetro del tamiz más externo.

Las devanaderas, o cedazos giratorios, consisten en tamices de velocidades algo elevadas. Se utilizan tanto en la industria harinera, como en las que manejan otras clases de materiales ligeros, secos y no abrasivos. Las superficies tamizantes están formadas por telas de seda apoyadas sobre mallas de alambre. Su velocidad de rotación es superior a la velocidad crítica de un tromel, y de tal valor, que las partículas del producto tamizado son lanzadas hacia fuera de la tela del cernido por acción de la fuerza centrífuga. El rendimiento de un tamiz puede basarse en los rechazos o en los cernidos.

La capacidad del tamiz son características relacionadas. Si se tolera una eficacia o rendimientos bajos, el tamiz puede operar con gran capacidad. La perfección del dispositivo para evitar el cegado del tamiz es, probablemente, el factor más influyente en la capacidad del mismo.

En el tamizado en seco, cuanto mayor sea la humedad de un material tanto más baja resultará la capacidad del tamiz. Los materiales más finos, pueden tolerar un tanto por ciento más elevado de humedad. Si la alimentación contiene una elevada proporción de partículas de tamaño un poco más pequeños que el de los orificios del tamiz, la capacidad de trabajo de este ultimo disminuye considerablemente. Por ejemplo, si el tamaño de los orificios del tamiz es de 3 mm y existe en la alimentación una elevada proporción de granos de 2,5 mm, la capacidad de trabajo del tamiz, para el mismo rendimiento teórico, resultará mucho menor que si el producto a cernir fuera de diámetro inferior a 0,7 mm.

La relación entre el área total de los orificios y el área total del tamiz es un factor importante para determinar su capacidad de trabajo. Debido a la dependencia directa existente entre la capacidad del tamizado, el área de la superficie tamizante y el área total de los orificios.

2.6.

MÉTODOS DE SEPARACIÓN POR AIRE. SEPARADORES DE CICLÓN

Los ciclones se emplean principalmente para la separación de sólidos de fluidos y se utilizan la fuerza centrífuga para efectuar la separación. Una separación de este tipo depende no solamente del tamaño de las partículas, sino también de la densidad de las mismas, de forma que los ciclones pueden utilizarse para efectuar la separación sobre la base del tamaño, de la densidad o de ambas. El ciclón separador, consiste en un cilindro de pequeña altura, cerrado por la parte por la parte superior por un plato o disco y la inferior por un cono. El aire con su LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO carga su carga de sólidos se introduce tangencialmente por la parte superior del cilindro. La fuerza centrífuga actúa sobre las partículas sólidas y las lanzas contra la pared, y caen a la pared cónica. La salida del aire está situada normalmente de una chimenea que desciende por el interior del separador para impedir que la corriente de aire pase directamente desde la entrada a la salida.

Estos separadores se emplean mucho para recoger serrín y polvos gruesos y toda clase de materiales pesados o gruesos de polvo finos. Con los ciclones también puede efectuarse la separación de sólidos suspendidos en líquidos. El líquido más corrientemente utilizado es el agua. Puesto que la viscosidad de un líquido es mucho más elevada que la de un gas (a 36ºC, la viscosidad del agua es una 36 veces mayor que la del aire), la resistencia del fluido es mayor y la de ciclón puede tener un diámetro más pequeño, con objeto de tener una correspondiente fuerza centrífuga mucho mayor. En consecuencia, la sección cilíndrica tiene un diámetro menor normalmente de 38 cm; los ángulos del cono son de 15 a 20º. Las precisiones de entrada al ciclón varían entre 0,35 a 8,5 Km. /cm².

III)

EQUIPOS Y MATERIALES

㊃ Nido de tamices, tamices de diferente tamaño de malla ㊃ Tamizador eléctrico, modelo S/M serie S/S tipo RO-TAP anclado. ㊃ Brocha, brocha pequeña de gruesas cerdas utilizada para liberar de obstrucciones a los tamices. ㊃ Espátula, utilizada con la intención de apoyo en el transporte de muestra hacia la luna de reloj. ㊃ Luna de reloj, instrumento utilizado como soporte para realizar la práctica de pesado. ㊃ Balanza, una balanza cuya medición se fundamenta en el uso de pequeñas pesas. IV)

REACTIVOS Y SOLUCIONES EMPLEADAS ㊃ Grava de sílice, muestra que presenta diferentes tamaños de partícula en su composición, de pureza desconocida.


19

TAMIZADO V)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

5.1. Primera práctica ㊃ Realizamos el cuarteo de nuestra muestra de sílice de acuerdo con la metodología correspondiente,

㊃ Nuestra muestra pesa 343.8g ㊃ Colocamos la muestra en el nido de tamices (ya armado) y lo colocamos en el agitador,

㊃ El tamizado se realiza por diez minutos, después se realizamos tamizados de dos minutos de duración con el objetivo de asentar todos los finos en el ciego. ㊃ Al finalizar la operación procedemos a clasificar las muestras en los diferentes tamices y a realizar el pesado de estas.

㊃ Realizamos el análisis de tamaño de partícula.


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TAMIZADO 5.2. Segunda practica Se separa una muestra en dos fracciones: una gruesa que es la fracción retenida por el tamiz (rechazo) y una fina que es la fracción que pasa por el tamiz (tamizado)  

 VI)

E Realizar el análisis granulométrico a la mezcla que será sometida a la operación de clasificación Seleccionamos el tamiz de abertura de tamaño intermedio, en este caso será el tamiz tamaño 250, luego colocamos sobre el tamiz la muestra pesada previamente y someterla a una operación de clasificación Las fracciones obtenidas, rechazo y tamizado, se someten por separado a un análisis granulométrico. OBSERVACIONES



Se debe limpiar bien los tamices ya que enaquellos donde sus orificios son mas grandes se puede quedar algunas partículas de alguna ora muestra.



Se debe tener cuidado con aquellos tamices cuyos orificios sonmuy pequeños porque la malla es tan fina y delgada que a la hora de la limpeza se pueden malograr.

VII)

DATOS EXPERIMENTALES

7.1. Datos de la primera practica Malla (

)

Masa retenida (gr)

+1000

301.6

-1000; +800

0.3

-800; +500

21.2

-500; +315

7.5

-315; +250

3.6

-250; +125

4.8

-125; +80

2.5

-80; +63

0.8

-63

1.5


21

TAMIZADO 7.2. Datos de la segunda practica 7.2.1. Rechazo

malla

Masa

+630

97.7

-630, +400

48.4

-400, +250

33.7

-250, +160

0.1

-160, +100

1.1

-100, +71

0

-71, +56

0

-56

0

7.2.2. Tamizado

malla

masa

+1000

0

-1000, +800

0

-800, +500

0

-500, +315

0

-315, +250

10

-250, +125

26.1

-125, +80

13.9

-80, +63

5

-63

18.8


22

TAMIZADO VIII) RESULTADOS OBTENIDOS 8.1. Resultados de la primera practica 

Grafica diferencial Dm 1000 925 675 407,5 282,5 187,5 102,5 71,5 63

vs

∆Φ 0,87725422 0,0008726 0,06166376 0,02181501 0,0104712 0,01396161 0,00727167 0,00232693 0,00319953

1) ARITMETICO

Dm VS ∆

1 0.8 0.6 0.4

∆Φ

0.2 0 -0.2

0

500

1000

1500

2) LOGARITMICO log (Dm) VS log(∆ ) 0 -0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

-1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.5


23

TAMIZADO

3) SEMI LOGARITMICO Dm vs log(∆ ) 0 0

200

400

600

800

1000

1200

-0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.5

Grafico acumulativo de rechazos

 Dm 1000 925 675 407,5 282,5 187,5 102,5 71,5 63

vs

0,877254218 0,878126818 0,939790576 0,961605585 0,972076789 0,986038394 0,993310064 0,995636998 0,998836533

1 ) GRAFICA ARITMETICA Dm VS 1.02 1 0.98 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88 0.86 0

200

400

600

800


1000

1200

24

TAMIZADO

2) GRAFICA LOGARITMICA log( Dm) vs log( ) 0 0

1

2

3

4

-0.01 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07

3) SEMILOGARITMICO Dm vs log( ) 0 0

200

400

600

800

1000

1200

-0.01 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07

 Dm 1000 925 675 407,5 282,5 187,5 102,5 71,5 63

Grafico acumulativo de cernidos

vs

Φ 0,99883653 0,12158232 0,12070971 0,05904596 0,03723095 0,02675974 0,01279814 0,00552647 0,00319953


25

TAMIZADO Tamizado 1) aritmético Dm vs  , 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0

200

400

600

800

1000

1200

2) logarítmico log(dm) vs log  , 0 -0.5

0

1

2

3

4

-1 -1.5 -2 -2.5 -3

3) semilogaritmico 0 0

200

400

600

800

1000

1200

-0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3


26

TAMIZADO 8.2. Resultados de la segunda practica Rechazo mR = 181g MALLA

M (g)

xR

630 -630 + 400 -400 + 250 -250 + 160 -160 + 100 -100 + 71 -71 + 56 -56

97.7 48.4 33.7 0.1 1.1 -

0.53977901 0.26740331 0.18618785 0.00055249 0.00607735 -

MALLA

m (g)

xT

1000 -1000 + 800 -800 + 500 -500 + 315 -315 + 250 -250 + 125 -125 + 80 -80 + 63 -63

-

-

10 26.7 13.9 5 18.8

0.13550136 0.35365854 0.18834688 0.06775068 0.25474255

Tamizado mT= 73.8g



Realizamos el análisis para el tamiz malla 250: xR = 1.2g xT = 64.4g


27

TAMIZADO Hallamos NT:

Hallamos NR: ( (

) )

( (

) )

Luego:

IX)

ANALISIS DE RESULTADOS 1. Alimentación

Grafico aritmético 

Las partículas son tamaños mayores a 1000 por eso obtenemos más fracción de masa en el rechazo (87.72%).

Grafico logarítmico 

En el tamaño de partícula 925 ocurre una caída significativa de la fracción de peso retenido luego aumenta en el tamaño de partícula 675 hasta llegar al tamaño de partícula 63.

Grafico semilogaritmico 

Tenemos un tamaño de partícula 625 que está en la máxima curva esto quiere decir que son las más homogéneas presentes en la muestra .

2. rechazo Grafico aritmético 

Se observa que el mayor rechazo se produce en el tamaño de partícula 1000.


Se hace más notable la distribución de las de las partículas con respecto al rechazo acumulado.


28

TAMIZADO Grafico semilogaritmico. 

Se hace más notable la distribución de las de las partículas con respecto al rechazo acumulado el punto superior son los finas y el punto inferior son las partículas mas gruesas.

3. tamizado Grafico aritmético  

Se obtuvo pocos finos en el tamaño de partícula 63 Punto inferior fino y punto superior partículas gruesas.


Disminuye el tamaño de partícula disminuye el tamizado acumulado.

Grafico semilogaritmico 

X)  

XI)

Puntos más dispersos, mayor tendencia de la curva , disminuye el tamaño de partícula a la vez disminuye el logaritmo del tamizado acumulado .

CONCLUCIONES la experiencia no fue la mas adecuado debido a que los tamices no tenias mantenimiento 2) las graficas muestran el comportamiento del tamaño de partícula frente a la fracción masa. ANEXOS

9.1. ANEXOS 1 TEJIDOS METALICOS DE USO INDUSTRIAL Terminología de Mallas Cuadradas: Tejido cuadrado: contrario al caso de los tejidos reps, en este tipo de tejido los alambres están tejidos de modo que tienen la misma distancia entre si. Así se forman mallas abiertas a través de las cuales el líquido pasa en línea recta. Este tipo de tejido se distingue por una resistencia de flujo especialmente baja y una destacada capacidad de retrolavado y limpieza. Comúnmente se utiliza la malla o tejido cuadrado para filtros de suciedad con bajo diferencial de presión, para filtros de retrolavado en combinación con tejidos reps en otras soluciones, para escalpado, tamizado, etc.


29

TAMIZADO

Terminología de las Telas Metálicas:  Luz de Malla (W): es la separación entre dos alambres contiguos de urdimbre o trama medido en proyección plana.  Espesor de Alambre (d): es el diámetro del alambre de la malla medido antes de tejer.  Malla (P): es la distancia de eje a eje de dos alambres contiguos o bien la suma de la luz de Malla (W) y un diámetro de alambre (d).  Urdimbre: conjunto de la totalidad de los alambres longitudinales paralelos a los bordes u orilla de la tela.  Trama: conjunto de la totalidad de los alambres perpenticulares a los alambres de la urdimbre. FINURA DE LA FILTRACION Grado de filtración o tamaño del poro: se denomina grado o finura de iltración al tamaño de partículas duras y esféricas mas grandes que pueden atravesar el medio filtrante. En tejidos de alambre se conoce como finura de filtración absoluta. Esta puede determinarse midiendo el diámetro de partícula o también con el “test de perla de vidrio” o al “test de punta de burbuja”. Sin embargo la finura de filtración absoluta puede variar después de la instalación del medio filtrante optimo por dos razones: por una torta filtrante cada vez mayor que se forme a causa de la filtración en superficie y opera como un filtro complementario; o bien porque en la filtración en profundidad el grosor de los poros disminuye constantemente al acumularse el material en los canales del filtro y dicho valor se designa como “finura de filtración nominal”. Podemos decir que se trata de un valor muy inexacto. Por todo esto es conveniente que el fabricante de LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO filtros y el cliente determinen en común la tela metálica filtrante más apropiada para la fabricación del filtro

Eficacia de filtración La eficacia de la filtración depende de tres parámetros de utilización: 1) Velocidad de paso del producto a través de la superficie del filtro: Si se necesita aumentar la velocidad del volumen total de líquido a filtrar, es recomendable aumentar la superficie del filtro. Con ello mantenemos el volumen específico por unidad de superficie del filtro y se disminuye la velocidad de filtración. 2) Presión de trabajo: tal como la diferencia de presión (ÄP) medida antes y después del filtro. El aumento de dicho valor produce el mismo efecto sobre la permeabilidad del filtro que el aumento de velocidad del paso a través del filtro mencionado. 3) Capacidad de filtración (la cantidad de producto filtrado, es decir el que pasa a través del filtro después de cada volumen de caudal filtrado equerido): la superficie del filtro debe ser evaluada. Esta se ajusta al volumen de caudal filtrado y al sistema de presión.


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TAMIZADO


32

TAMIZADO 





Numero de alambres longitudinales (n): es la cantidad total de alambres contados sucesivamente en línea recta. Como unidad de medida se pueden tomar pulgadas o milímetros. (el numero de alambres o mallas medidas en una longitud de 25,4 mm se denomina mesh). Área libre de Tamizado (Ao): Cantidad porcentual de todas las aberturas de malla (luces) de una superficiedeterminada. Ao se da en función del cuadrado de la luz de malla (W) y de malla ( P ) , r e d o n d e a n d o e l porcentaje sin decimales. Tipo de tejido o tejedurías: es la manera en que están cruzados los alambres de urdimbre y de trama.

MALLAS PARA TAMIZADO Producimos telas de tamizaje para todo tipo de tamices vibratorios. Las más utilizadas son las telas para tamices de tensión; en ellas los bordes tensores están fijados por dos extremos. La tensión puede ser longitudinal o transversal. Existen también tamices circulares en los cuales los bordes tensores de fijación están reforzados a lo largo de toda la circunferencia, destinados a aparatos para tamizar muy determinados Cuanto mas fino es el hilo, para una luz de malla constante, mas alto es el porcentaje de áreas libres de tamizado, en consecuencia la capacidad de tamizaje aumenta. pero la disminución del diámetro del hilo, reduce indudablemente la vida de un tamiz. Sin embargo, la tela para tamizar con hilos gruesos, correctamente tramados permite una buena capacidad de tamizaje ya que cada malla actúa como una tolva, y el producto tamizado pasa de forma continuada Datos de Referencia en una malla para tamizaje 1. Cantidad: Numero de rollos o trozos 2. Dimensiones: largo y ancho del trozo o rollo 3. Material 4. Luz de Malla (o mesh) 5. Diametro del alambre 6. Tipo de Tejido


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TAMIZADO Tipos de Tejido

FINURA DE LA FILTRACION Grado de filtración o tamaño del poro: se denomina grado o finura de filtración al tamaño de partículas duras y esféricas mas grandes que pueden atravesar el medio filtrante. En tejidos de alambre se conoce como finura de filtración absoluta. Esta puede determinarse midiendo el diámetro de partícula o también con el “test de perla de vidrio” o al “test de punta de burbuja”. Sin embargo la finura de filtración absoluta puede variar después de la instalación del medio filtrante optimo por dos razones: por una torta filtrante cada vez mayor que se forme a causa de la filtración en superficie y opera como un filtro complementario; o bien porque en la filtración en profundidad el grosor de los poros disminuye constantemente al acumularse el material en los canales del filtro y dicho valor se designa como “finura de filtración nominal”. Podemos decir que se trata de un valor muy inexacto. Por todo esto es conveniente que el fabricante de filtros y el cliente determinen en común la tela metálica filtrante más apropiada para la fabricación del filtro


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TAMIZADO

Eficacia de filtración La eficacia de la filtración depende de tres parámetros de utilización: 1) Velocidad de paso del producto a través de la superficie del filtro: Si se necesita aumentar la velocidad del volumen total de líquido a filtrar, es recomendable aumentar la superficie del filtro. Con ello mantenemos el volumen específico por unidad de superficie del filtro y se disminuye la velocidad de filtración. 2) Presión de trabajo: tal como la diferencia de presión (ÄP) medida antes y después del filtro. El aumento de dicho valor produce el mismo efecto sobre la permeabilidad del filtro que el aumento de velocidad del paso a través del filtro mencionado. 3) Capacidad de filtración (la cantidad de producto filtrado, es decir el que pasa a través del filtro después de cada volumen de caudal filtrado requerido): la superficie del filtro debe ser evaluada. Esta se ajusta al volumen de caudal filtrado y al sistema de presión. TERMINOS Y DEFINICIONES A orel A orel se define como el área efectiva de la malla abierta a la corriente del fluido. Este dato hace referencia a la sección transversal más pequeña de un poro de la malla por la que corre el fluido, multiplicada con el número de poros existentes en un metro cuadrado de tela y dividida con el total de la tela (1 m²) . Como ejemplo se pueden observar dos figuras, donde se señalan las secciones trasversales por las que corre la corriente del fluidos, siendo la segunda más pequeña que la primera.


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TAMIZADO Con un tejido de malla cuadrada es mas fácil de explicar, ya que la proyección de la malla con alambres y sin alambres sobre el plano transversal de la corriente del fluido es mucho mas accesible para la imaginación. AsK Si cortamos la tela con un corte transversal a la urdimbre, entonces el total de la superficie de los alambres cortados de la urdimbre en una longitud del corte de 1 cm nos dan el valor AsK. AsS Lo mismo si cortamos transversal a la trama, el total de la superficie cortada de los alambres de la trama nos permiten obtener el valor AsS relacionado a un corte de una longitud de 1 cm.

TELAS METALICAS DE FILTRACION El uso de telas metálicas para filtración, se caracteriza por su simple mantenimiento, su facilidad de limpieza y largo ciclo de vida, excelentes cualidades de solides mecánicas y poseen una mayor resistencia al calor que cualquier otro material. Presenta gran estabilidad frente a los agentes químicos y físicos, por lo cual es un medio filtrante ideal que permite además una elaboración y confección con procedimientos habituales sin dificultad con mallas cuadradas, rectangulares, reps, lisa, con muy buena finura de filtración y uniforme (al contrario de la fibrosidad del papel). Los tejidos reps de hilos metálicos se pueden utilizar para la filtración, es decir, para la separación de materias solidas, para la purificación y para la limpieza de combustibles y de fluidos hidráulicos e incluso para el tratamiento de agua. Estos tejidos son en su mayoría en acero inoxidable. Cualidades: Flujos definidos Diferencial de presión definidos Fácil limpieza y de contra flujo Resistencia a químicos


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TAMIZADO

BETAMESH (Tejido Reps con Mayor Capacidad de Filtración). Esta tela metálica filtrante alcanza comparativamente un caudal de paso y una capacidad de absorción de impurezas muy elevadas, con muy buenas propiedades de retrolavado. Esto se consigue cuando los poros de la superficie son menores que los poros del interior de esta clase de tejido; cuanto más fino es el hilo de trama en comparación con el de urdimbre, mayor es el numero de poros (u orificios de paso) en la superficie. Con ello aumenta la capacidad de filtración en las mismas condiciones, y su sistema de filtración es en superficie.


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TAMIZADO

TEJIDO REPS ASARGADO (Tejido Reps Cruzado) En esta clase de tejido los hilos de trama y de urdimbre están estrechamente tejidos; un hilo de trama pasa por encima del hilo de urdimbre y otro por debajo, dejando el hilo de urdimbre totalmente cubierto. Con este tipo de tejido se alcanza un grado de filtración muy fina y se obtiene una gran resistencia para la filtración. Se recomienda su uso en filtros de presión, equipos hidráulicos y carburantes para aplicaciones criticas con estructura, filtros de presión de vacío, filtros de disco y procesos de fluidificación.


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TAMIZADO

TEJIDO REPS LISO Este tejido es uno de los que se distingue por sus elevados caudales de paso y la escasa merma de presión. Se recomienda el uso en la elaboración de filtros de precapa y cartuchos filtrantes que son sometidos a un elevado esfuerzo mecánico. LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO


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TAMIZADO TEJIDO REPS ROBUSTO (Tejido Reps Inverso). Este tejido se caracteriza por un elevado caudal de paso gracias a una gran porosidad. Es comparable con el tejido reps liso. Presenta una gran uniformidad de tejido y resulta muy eficaz cuando se trata de resistencia o esfuerzos mecánicos extremos.


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TAMIZADO TABLA DE EQUIVALENCIAS EN MALLA


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TAMIZADO TEJIDOS METALICOS LAMINADOS SINTERIZADOS Poremet es un medio de filtración en forma de chapa construida por 5 capas distintas unidas por sinterizacion por efecto del calor y la presión. Las distintas capas de tejido se amoldan unas a otras para obtener una combinación óptima de resistencia, finura de filtración, rendimiento de paso y propiedades de lavado por contracorriente.

a: Protege el tejido de filtración frente a posibles daños b: El tejido de filtración determina el grado de filtrado c: Tejido de distribución / drenaje d: Tejido de Apoyo

Datos Técnicos

Aclaración Sobre Los Datos Técnicos Grado nominal de filtrado: Valor orientativo para la filtración de la torta 2. Grado absoluto de filtrado, medido mediante la prueba de perlas d vidrio 3. Espesor estándar en estructura de 5 capas 4. Resistencia al cizallamiento Ts, medida mediante troquelado 5. Resistencia a la rotura ÕB 7. Limite elástico aparente Õs con un 0.2% de expansión


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TAMIZADO Materiales DIN 1.4404 / AISI 316L, DIN 1.4539 / AISI 904L (Uranus B6), aleaciones Hestellay. Otras especificaciones y materiales a petición del cliente

Ventajas y Aplicaciones En comparación con un tejidode filtro metalico monocapa, Poremet ofrece las siguientes ventajas esenciales: · Mayor capacidad de carga mecánica. · Mayor rigidez. · Mayor aptitud para el moldeo. Filtración de liquido de alta viscosidad: filtración por aspiración, centrifugado, aplicaciones de lecho fluidizado, aireación de silos, materiales a granel, biotecnología. LAMINADOS SINTERIZADOS CUADRADOS Absolta N es un producto sinterizado laminado similar al Poremet, con un rendimiento máximo de paso y propiedades inmejorables de limpieza y retrolavado. Absolta D es la versión con 5 capas con espesor reducido de aprox. 1.70 – 1.80 mm. Cuenta con la misma disponibilidad que el Absoluta N.

a : protege el tejido de filtración frente a posibles daños. b : El tejido de filtración determina el grado de segregación c : Tejido de distribución / drenaje d : Tejido de apoyo


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TAMIZADO Los Datos Técnicos

Aclaración Sobre Los Datos TécnicosAclaración Sobre 1. Grado nominal de filtrado: Valor orientado para la filtración de la torta 2. Grado absoluto de filtrado, medido mediante la prueba de perlas de vidrio. 3. Espesor estándar en el caso de la estructura de 5 capas Absoluta N. 4. Resistencia de cizallamiento Ts, medida mediante el troquelado 5. Resistencia a la rotura ÕB 7. Limite elástico aparente Õs con un 0.2% de expansión Materiales DIN 1.4404 / AISI 316L, DIN 1.4539 / AISI 904L (Uranus B6), aleaciones Hestellay. Otras especificaciones y materiales a petición del cliente. Ventajas y Aplicaciones Gracias a sus propiedades mejoradas de flujo y de retrolavado, Absoluta es muy apreciado para la filtración de líquidos y de gases Tanto Absoluta como Poremet pueden combinarse con numerosos tipos de tejido de apoyo o rejillas, para conseguir una enorme capacidad de carga LAMINADOS SINTERIZADOS CUADRADOS Poreflo en un laminado con forma de chapa de 2 a 3 capas, fabricado en tejido metalico. El sellado superficial posterior transforma el laminado en una membrana metalica permeable al aire, que resulta idónea en particular en aplicaciones de fluidificación, descompactacion y técnica de lecho fluidizado. LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA II

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TAMIZADO Poreflo esta disponible en una amplia gama de permeabilidades al aire. Clases mas frecuentes:

Tejido sinterizado POREFLO Datos Técnicos

Caudal de Aire A ÄP = .05kPa


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TAMIZADO SINTERIZADOS Características Es una lamina de filamentos no tejidos y sinterizados. La matriz de fibra sumamente porosa y uniforme gradúa la estructura del poro. Puede ser una sola o varias membranas.la aleación normal es 316 L (en las aleaciones de especialidad de demanda son resistentes para temperaturas severas y ambientes corrosivos).


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TAMIZADO 9.2. PROBLEMAS RESUELTOS Ejercicio 3 Un tamiz ha sido diseñado para separar partículas menores a la malla 35 y se debe evaluar el rendimiento total de este tamiz, para lo cual se ha efectuado un análisis granulométrico a la alimentación y al rechazo, cuyos resultados se presentan en el cuadro siguiente: Malla -

3 + 4 4 + 6 6 + 8 8 + 10 10 + 14 14 + 20 20 + 28 28 + 35 35 + 48 48 + 65 65 + 100 100 + 150 150 + 200 200

% retenido alimentación 1.0 2.2 6.3 8.1 10.2 16.5 13.1 10.1 9.5 7.0 4.7 3.1 2.0 6.2

rechazo 1.4 3.05 8.8 11.2 14.2 22.9 18.2 10.4 6.5 2.5 0.85 ----------

No se pudo hacer el análisis del tamizado debido a que se deterioró el Ro-Tap, pero se puede considerar que todo el tamizado pasa la malla 28. Calcular el rendimiento total del tamiz. Solución: Malla

-

% retenido

3 + 4 4 + 6 6 + 8 8 + 10 10 + 14 14 + 20 20 + 28 28 + 35 35 + 48

alimentación % 1.0 2.2 6.3 8.1 10.2 16.5 13.1 10.1 9.5


xF 0.01 0.022 0.063 0.081 0.102 0.165 0.131 0.101 0.095

rechazo % 1.4 3.05 8.8 11.2 14.2 22.9 18.2 10.4 6.5

xR 0.014 0.0305 0.088 0.112 0.142 0.229 0.182 0.104 0.065 48

TAMIZADO -

48 + 65 65 + 100 100 + 150 150 + 200 200

7.0 4.7 3.1 2.0 6.2

0.07 0.047 0.031 0.02 0.062

2.5 0.85 ----------

0.025 0.0085 ----------

De la tabla: xF= 0.426 Dato:

^

xR = 0.2025

xT = 1

Usaremos la ecuación: Ntamiz = ( 1 0 426

Ntamiz =(

)



) )

0 426 0 2025 ) 1 0 2025

Ntamiz = 0.657865

XII)

(1

((1

) (1 0 2025) 1 0 426)

((

0 426 1 ) 0 2025 1

66%

BIBLIOGRAFIA

“curso de ingeniería química “INTRODUCCION A LOS PROCESOS, LAS OPERACIONES UNITARIAS Y LOS FENOMENOS DE TRASNSPORTE. EDITORIAL REVERTE PAG 84


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1.2.TAMAÑO DE PART Y RENDIMIENTO DEL TAMIZ

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