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Tamizado

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  1. 1. OPERACIONES UNITARIAS E INGENIERÍA QUÍMICA Alimentación Tamiz Canalete helicoidal Figura 30.4 Tamiz centrifugo. Motor Tornillo de Alimentación. Tamaño Inferior Descarga. Los tamices de materiales plásticos se expansionan algo durante la operación y los pequeños cambios que se producen en las aberturas tienden a impedir la obstrucción o cegado. Algunos equipos incluyen cepillos adosados a las palas que colaboran con la acción centrífuga en hacer pasar los sólidos a través del tamiz. Comparación entre tamices reales e ideales. El objetivo de un tamiz es separar una mezcla de partículas de varios tamaños en dos corrientes, una inferior que pasa a través del tamiz y otra superior que es rechazada por el tamiz. Cualquiera de ellas, o ambas, pueden ser el producto, y en el tratamiento que sigue no se hace distinción entre las corrientes superior e inferior desde el punto de vista de que una de ellas es deseable y la otra no. Un tamiz ideal separaría nítidamente la mezcla de alimentación de tal forma que la partícula mas pequeña en la corriente superior seria justamente mayor que la partícula mas grande en la corriente inferior. Una separación ideal de este tipo define un diámetro de corte, Dpc, que maraca el punto de separación entre las fracciones. Generalmente Dpc, se considera igual ala abertura de maya del matiz. Los tamices reales no producen una separación perfecta alrededor del diámetro del corte si no el análisis acumulativo por tamizado de las corrientes superior e inferior son del tipo que se muestra en la figura 30.5. En este ejemplo típico el tamizado contiene un 19 por 100 de material mas grueso Dpc mientras que el rechazo contiene un 15 por 100 que es inferior a D,,. Las separaciones más nítidas se obtienen por partículas esféricas cuando se operan con tamices de ensayo normalizado pero aun en este caso hay solapamiento entre las partículas más pequeñas de las corrientes superior y la más grande del flujo interior. El solapamiento es mayor cuando las partículas son aciculares o fibrosas o cuando tienden a formar agregados que actúan como partículas más grandes. Algunas partículas largas y finas pueden incidir frontalmente contra la superficie de tamiz y pasar fácilmente a su través, mientras que otras partículas del mismo tamaño pueden chocar lateralmente contra el tamiz y ser retenidas. Los tamices comerciales generalmente producen peores separaciones que los tamices de laboratorio de la misma abertura de maya operando ambos con la misma mezcla. Tamaño superior
  2. 2. 0 0 1 2 3 4 5 D p'mm figura 30.5. Analisis para el ejemplo 30.5 Balance de mataría de un tamiz. A un tamiz pude aplicarse sencillos balances de materias que resultan útiles para calcular relaciones de alimenticio, cernido y rechazo, a partir de los análisis por tamizado de las tres corrientes y el conocimiento del deseado diámetro de corte. Sean F = velocidad de flujo másico de la alimentación D = velocidad de flujo másico de la corriente de rechazo B = velocidad de flujo másico de la corriente de cernidos Xf = fracción másica del material A en la alineación XD = fracción másica del material A en la corriente de rechazo XB = fracción másica del material A en la corriente de cernidos Las fracciones másicas del material B en las corrientes de alimentación, superior (cernidos) e inferior (rechazos) son 1 – XF, 1 – XD y 1 – XB. Puesto que toda la alineación de material que entra en el tamiz tiene que salir como flujo de cernidos o como flujo de rechazos, F = D + B (30.1) El material A contenido en la alimentación debe salir en estas corrientes y, por tanto Fx, = Dx, + BxB (30.2) FraccionacumulativademasamayorqueDp 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Tamaño superior Tamaño inferior Alimentación Dpc
  3. 3. Eliminando B de las Ecuaciones (30.1) y (30.2) se obtiene D = xF – xB (30.3) F xD – xB Y eliminando D resulta? B = xD xF (30.4) F xD – xB Eficacia de un tamiz. La eficacia de un tamiz (con frecuencia llamado rendimiento del tamiz) es una medida del éxito de un tamiz en conseguir una nítida separación entre los materiales A y B. si el tamiz funcionase perfectamente, todo el material A estaría en la corriente superior (rechazo) y todo el material B estaría en la corriente inferior (cernido). Una medida frecuente de la eficacia de un tamiz es la relación entre el material A del tamaño superior que realmente se encuentre en la corriente superior y la corriente general superior y la cantidad de A que entra con la alimentación. Estas cantidades son DxD y FxF, respectivamente. Por tanto DxD EA = (30.5) FxF Donde EA es la eficacia del tamiz basada en el tamaño mayor. Análogamente, una eficacia EB basada en el material del tamaño inferior viene dada por B (1– xB ) EB =____________ (30.6) F (1– xF ) Se puede definir una eficacia global combinada como el producto de las dos relaciones individuales, de forma que si su producto se representa por E, D BxD (1 – xB ) E= EA EB = __________________ F2 xF ( 1 – xF ) Sustituyendo D⁄F y B⁄F de las Ecuaciones (30.3) y (30.4) en esta ecuación se obtiene. (xF – xB ) (xD – xF ) xD (1 – xB ) E= _________________________ (30.7) ( xD xB )2 ( 1 – xF ) xF

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