jaider- molineda y tamizado

INGENIERIA DE ALIMENTOS II

Nombre: Jaider Miranda Barahona

RESULTADOS Y DISCUSIONES

CUADRO N°01: Datos experimentales de tamizado.

Nª

N° tamiz Luz de malla (um)

Producto retenido(g)

% Retenido Rechazado

% Rechazado Acumulado

Producto cernido(g

)

% Cernido

% Cernido acumulado

1 8 2360 374,4 74,98% 74,98% 124,963 24,99% 25,02%2 20 850 73,32 14,68% 89,66% 51,643 10,33% 10,34%3 40 425 28,18 5,64% 95,30% 23,463 4,69% 4,70%4 50 130 12,501 2,50% 97,80% 10,962 2,19% 2,20%5 80 45 8,162 1,63% 99,44% 2,8 0,56% 0,56%

plato recolector 0 2,8 0,56% 100,00% 0 0 0

La mayoría de los gránulos de trigo se quedaron en los dos primeros tamices del equipo como se evidencia en cuadro anterior, en la figura 1 se interpreta que a partir de ese momento inició a disminuir considerablemente la cantidad de harina cernida por los tamices, en el tamiz de una longitud de 2.36 mm se quedó cerca del 75 % de la masa de cernido y de rechazo, concentrándose ahí el mayor tamaño promedio dela partícula de la harina de trigo.

Figura 1. Representación gráfica de análisis granulométrico de % P.retenido por tamizado para gránulos de trigo

En la figura 1 se analiza los % de pesos retenidos con respecto a la luz de malla para la harina de trigo, en donde se observa que en el tamiz de 2.36 mm quedan retenidos aproximadamente 75% de la muestra de harina obtenida. De acuerdo a esto se puede observar una relación directa creciente entre la luz de malla y el porcentaje de peso retenido. Esto se debe primordialmente por el efecto de fuerzas que interactúan, provocando una caída de presión, así mismo como la bibliografía encontrada existe ciertas causas que imposibilitan ser separados como el frotamiento de estas partículas provocando estar adherido, así como una energía superficial de los polvos estos factores pudieron haber intervenido en el tamizado que se realizó en la práctica.

Universidad Nacional de Trujillo Página 1

0 500 1000 1500 2000 25000%

10%20%30%40%50%60%70%80%

Luz de malla(um)

% p

eso

rete

nid

o


Figura 2. Representación gráfica de análisis granulométrico de % Cernido por tamizado para la harina trigo.

En el Figura N°2 podemos observar que el porcentaje peso fue disminuyendo cada vez que las tamices fueran aumentando esto se dio a que hubo mayor resistencia como esperábamos al paso de las partículas a través del tamiz.

Figura 3. Representación gráfica de la relación entre rechazo y cernido para cada tamiz de

gránulos de trigo obtenida.

En la figura 3. Se puede observar claramente que conforme la luz de malla de los tamices disminuye, la cantidad cernida de harina también lo hace, pudiéndose notar de forma más grosera que la malla de 2.36 mm fue la que retuvo mayor cantidad de harina de trigo por lo podemos decir que la gran retención indica que este tipo de harina requiere de un proceso más eficiente de molienda.


0 500 1000 1500 2000 25000.00%

200.00%

400.00%

600.00%

800.00%

1000.00%

1200.00%

Luz de malla(um)

Mas

a ce

rnid

a(g)

2360 850 425 130 450

50

100

150

200

250

300

350

400 374.4

73.3

28.2 12.5 8.2

125.0

51.623.5 11.0 2.8

Relacion entre masa de rechaza y cernido por cada tamiz

masa retenidaMasa Retenida


Otro dato importante es que este producto no cumple con la norma Codex que dice que para la Harina de trigo (CODEX STAN 152-1985) se recomienda para el análisis granulométrico la siguiente especificación:

Y si observamos la figura 3 nos damos cuenta que aproximadamente el 3 % del producto podría cumplir con esta norma, por lo que podemos decir que estos granulo no es un trigo duro, ya que existen diversos tipos de harinas de trigo, harinas suaves y harinas duras, estas se elaboran dependiendo del uso para el cual se requieran y para ello se utilizan diferentes tipos de trigo. Los trigos duros producen una harina gruesa, arenosa, fluida y fácil de cernir, compuesta por partículas de forma regular, muchas de las cuales con células completas de endospermo (Coulson, 2003). Mientras que si sería posible que sea un trigo suave ya que según Petrarca (2001) los trigos suaves producen harina muy fina compuesta por fragmentos irregulares de células de endospermo, incluyendo una proporción de fragmentos celulares muy pequeños y granos sueltos de almidón, y algunas partículas aplastadas que se adhieren entre sí, se cierne con dificultad y tiende a obturar las aberturas de los cedazos. Generalmente para la obtención de la harina de trigo se usa el molino de rodillos que tiene como objetivos evitar la alteración de las cualidades del gluten, dañar lo menos posible los granos de almidón, extraer del trigo la casi totalidad de los elementos harinosos y separar del grano todo el salvado y el germen.

Como dato adicional KeShun Liu (2008) En su estudio “Algunos factores que afectan el

rendimiento y la eficiencia de tamizado” comparó los dos métodos de cribado rendimiento y

eficiencia con harinas hechas de trigo blanco suave y blanco duro, cebada sin cáscara y el arroz de grano medio. También se investigaron los factores adicionales, incluido el método de fresado (impacto vs abrasivo), harina de humedad (7% vs 11%), la duración de cribado (60 vs 120 min) y percusión (con golpecitos durante tamizado). Se midieron la frecuencia de masa y contenido de proteína de las fracciones de gran tamaño. Los resultados muestran que todas las variables y sus interacciones tuvieron efectos significativos sobre el rendimiento y la eficiencia de tamizado. Entre ellos, la grabación fue más importante, seguido por tamizado duración, método de cribado, el método de fresado, tipo de harina, la harina y la humedad. Cuando las demás condiciones son iguales, el método de tamiz inversa siempre dio mejorado la eficiencia de tamizado sobre el método de tamiz apiladas. La observación se puede atribuir al efecto beneficioso de partículas de gran tamaño en la reducción de tamiz cegamiento por partículas cerca o sub-tamiz de tamaño. Por otra parte, el método de tamiz inversa también se amplió la diferencia en el contenido de proteína entre las fracciones tamizadas. Debido a su importancia práctica, este efecto hasta el momento no declarado daría a luz una nueva confirmación de otro tamizado y las condiciones de selección



CONCLUSION

Se conoció los procesos de preparación de materiales primas por medio de procesos de reducción de sólidos y tamizados.

Se utilizó la máquina de tamizado familiarizándonos de esa forma con el montaje de tamices.

Realizamos el análisis granulométrico de una muestra de granos molidos de trigo concluyendo que el 3% de todo el material cumple con la norma de poder pasar por un tamiz de 212 um, también concluyendo que es un trigo suave ya que fue fácil de cernir.

BIBLIOGRAFIA

CODEX STAN 152Norma del Codex para la Harina de trigo. (1985). Disponible

en:http://www.ffinetwork.org/about/calendar/2011/documents%202011/

CODEXstandardWheatFlour.pdf

Coulson, J. M. y Richardson J. F. “Ingeniería Química”. (2003) Tomo II; Barcelona.

Editorial Reverté S.A. pp.6-8

Petrarca, Francisco. Operaciones Unitarias. (2001). Coordinación General de

Universidades Tecnológicas.México D.F.

R. Paúl Singh, 1997, “Introducción a la ingeniería de los alimentos”, segunda edición,

Editorial S.A. Zaragoza – España.

KeShun Liu, 2008, “Algunos factores que afectan el rendimiento y la eficiencia de

tamizado”. Powder Technology. Grain Chemistry and Utilization Laboratory, National

Small Grains and Potato Germplasm Research Unit, USDA-ARS, 1691 S. 2700 West,

Aberdeen, ID 83210, USA

Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032591009002228


http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032591009002228

http://www.ffinetwork.org/about/calendar/2011/documents%202011/CODEXstandardWheatFlour.pdf

http://www.ffinetwork.org/about/calendar/2011/documents%202011/CODEXstandardWheatFlour.pdf


CUESTIONARIO

1. ¿Qué importancia tiene la gráfica de fracción retenida contra diámetro en papel logarítmico?

Es importante porque es más fácil identificar el comportamiento del tamaño de las partículas, cuando se realiza el tamizado con diferentes tipos de mallas, para poder caracterizar mejor al producto.

2. Dar varios ejemplos de molinos continuos e intermitentes.

Molino de Martillos: sirven para pulverizar y desintegrar, funcionan a altas velocidades.

Molino de Rodillos de Compresión: produce calidades finas de polvos minerales. a) Molino de Tazón: se utiliza para moler la baritina, calcita, feldespato de la potasa, talco, mármol, piedra caliza, cerámica y escoria.

b) Molino de Rodillos: se usan para descomponer y procesar una serie de ingredientes y materiales.

Molinos RevolvedoresMolinos de Barras: Acepta un tamaño de alimentación sobre las 2” y la carga de rodillos en volumen de 35% a más.

Molinos de Bolas: Los molinos de bolas dan un producto más fino que los molinos de barras porque, la acción de molienda es frenada por las partículas de mineral más gruesas que se interpolen entre barra y barra.

Molinos de Tubo: permite funcionar a una capacidad mayor ala nominal, ya sea húmeda o seca.

Molinos Ultra finosMolinos de Martillos con Clasificación Interna: es un molino con arrastre o barrido de aire.Molinos de Flujo Energético.Molinos Agitadores.Molinos Cortadores y Cortadores de Cuchillas.

3. En un molino de bolas. ¿Qué volumen del molino deben ocupar las bolas para aumentar su eficiencia?

“Maximizar la demanda eficiencia del molino”

Depende de varios factores como:

Modificando el ángulo de ataque del lifter Variando la velocidad de operación del molino Nivel de llenado del molino Volumen óptimo de bolas, etc



Como sabemos la eficiencia de un molino de bolas se determina por este formula:

Por lo que debemos saber que cuando un mayor número de bolitas aumenta el número de colisiones y aumenta la eficiencia, para poder mantener la “Razón” se debe trabajar con bolitas más pequeñas. Por lo que para aumentar la eficiencia Las bolas deben ocupar de 30 % a 55% del volumen interior de la jarra. Se puede manejar por peso una vez establecido el volumen, pero se deben mantener constantes el tamaño y peso de la bola o el volumen se altera.

4. Enumere algunas características para la selección económica adecuada de un molino.

Para la elección del tipo de molino son necesarias varias consideraciones, como:

Tamaño deseado final.Tipo de material (porcentaje de humedad).Tiempo de molienda.Capacidad.Fuerza (potencia).Material del equipo.

Así se tiene las diferentes máquinas para moler:

5. Cite las características de molino ideal

o Alto rendimiento

o Amplia gama de posibilidades en los procesos.

o Fácil limpieza

o Diseño compacto.

o Escaso desprendimiento de polvo

o bajo calentamiento.

o Factibles de ser producidas a mayor formato en forma directa.

o Operación Silenciosa.



6. Desarrolle una ecuación para calcular la potencia en HP requerida por un molino.

6.1 Calculo de la capacidad

Datos básicos: Tamaño de planta: 15674 tones de grava por añoCapacidad del molino: considerando 330 días del año tenemos:

15.674 ton30 dias

=47.5 ton /dia

47.5 ton /dia. Se le da un 10% de producción extra, esto nos da lo siguiente:

47.5 ton x10 %=47.5 x 10=4.75 tons

47.5tondia

+4.75 tons=52.25 tons /dia

52.25tonsdia

x330dias=18242.5ton de grava por año

El tiempo de trabajo de molino será de 20 horas diarias. Por lo que tenemos: 17242.5

6600=2.6125 ton/hora

Moliendabilidad de la piedra = 20 KWh/t, este dato se tomó como referencia del consumo de energía eléctrica por otros molinos semejantes a la industria.

5.2 Calculo de la potencia del motor

Potencia del motor del molino = 20 KWh/t x2.6125 tons/hora=52.25 KW

pot encia delmotor delmolino=20KWhtx26125

tonshora

=52.25KW

De donde: usando un FS= 1.3410Potencia delmotor=52.25=1.3410=70HP, Este valor se toma para determinar el tipo de motor que se va a utilizar.

7. Describa la ley de Rittinger.

Según esta ley, “el área de la nueva superficie producida por el nuevo machaqueo o molienda es directamente proporcional al trabajo útil consumido”, es decir el trabajo de fragmentación es proporcional a la suma de las nuevas superficies producidas.



Matemáticamente se expresa:

W = Energía consumida en la operaciónd (D) = Dimensión de las partículas después (antes) de la reducción.K = Coeficiente.Esta ley sólo es aplicable a la fragmentación de partículas Finas (D < 74 m).

8. Exponga el método de Bond para calcular la potencia requerida en un molino.

El método de Bond es una herramienta ampliamente usada hasta la actualidad para efectos de diseño de circuitos de molienda (de barras y bolas) de minerales. Está basado en una serie de mecanismos de cálculos propuestos a partir de datos históricos recopilados por el autor y sirven de muy buena manera como una primera aproximación al diseño definido del circuito.

a) Estimación de Potencia Molino

Dónde:P: Potencia requerida/instalada (kWh) GS: Tonelaje tratado (Tc/hra) WI: Índice de Bond (kWh/Tc) f1: factor de corrección por molienda seca f1 = 1,0 para molienda húmeda 1,3 para molienda seca

f2: factor de corrección por circuito abierto (sólo molino bolas) f2 = 1,0 para circuito cerrado

f3: factor de corrección por diámetro del molino (DINT)



f4: factor de corrección por tamaño de alimentación

f5: factor de corrección por sobre molienda de finos (sólo molino bolas)

f6: factor de corrección por razón de reducción (RR)

P80: tamaño característico del producto de molienda (µm) F80: tamaño característico de la alimentación fresca (µm) FC: factor de corrección del modelo de acuerdo a experiencia de otras plantas que da cuenta de la relación de la potencia según Bond y la potencia real consumida.

9. ¿Cómo puede determinarse el número de partículas en una muestra así como el área superficial de todas las partículas?

En la actualidad existen muchos equipos que nos ayudan a determinar los tamos de partículas muchos de ellos con gran precisión, son útiles porque minimiza el tiempo de análisis y se evitan los cálculos como por ejemplo con el número de Avogadro u otras formas.Un equipo que nos sirve ara esto es: el analizador de tamaños de partículas de polvo km 3887 que analiza tamaños en rangos de 0.3, 0.5 y 5 micrómetros, estos equipos son ampliamente usados en la parte de ingeniería civil arquitectura y afines

10. Diga qué factores impiden un análisis de mallas para partículas muy pequeñas.

Dirección oblicua de acercamiento Cegado Adherencias Interferencias del lecho de partículas con el movimiento de una de ellas Cohesión de partículas



11. ¿A qué se debe el empastamiento de las bolas con ciertos materiales en el molino de bolas?

Para de esta forma evitar su desgaste a causa de la abrasion al chocar unas con otras en la molienda.

12. Mediante un balance de materia obtenga la efectividad de una malla

BALANCE DE MATERIA PARA UN MALLA

Balance total: puesto que toda la alimentación de material que entra en el tamiz tiene que salir como flujo de cernidos o como flujo de rechazos.F=D+B…………………(1)

Balance de componentes: El material A contenido en la alimentación debe salir en estas corrientes y, por tantoF XF=D X D+B XB…………(2)

Balance de material grueso:F XF=DF D………………..(3)

Balance de material fino:F (1−X F )=D (1−X D )+B……………..(4)

Despejando B de las Ecuaciones (1) y (2) se obtiene

DF

=XF−X BXD−X D

…………………………(5)

Y eliminando D quedaria:

BF

=X D−XFX D−XB

…………………………(6)


Dónde:

F: velocidad del flujo másico de la alimentación.D: velocidad de flujo masico de la corriente de rechazo.B: velocidad maxima de flujo masico de corriente de cernido.Xf: fraccion masica el material A en la alimentacion.Xd: fraccion masica del amterial A en la corriente de rechazos.

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