VIRTUAL PLANT PRACTICA No. 9

MOLIENDA

1. RESUMEN En el proceso de producción de harina de trigo y más propiamente en la elaboración de fécula, después de un análisis por tamizado y anterior a una separación de finos por medio de mallas, es necesario la reducción de tamaño, mediante la operación de molienda, que le da a la partícula el tamaño adecuado para facilitar la operación de separación. Los lotes de granos de trigo son dirigidos a un molino de rodillos para reducir su tamaño y almacenarlos como harina. Desarrollando esta práctica el usuario podrá establecer el consumo de energía en el molino en relación con el tamaño final de las partículas (determinado por la distancia entre los rodillos) y el flujo de alimentación de las semillas.

2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo general

Estudiar el comportamiento dinámico de un equipo de reducción de tamaño de partículas. 2.2.Objetivos específicos Determinar el efecto que tiene la alimentación del material de proceso y su tamaño final sobre la demanda energética del molino.

3. SUPOSICIONES Y RESTRICCIONES

- El funcionamiento del molino es descrito por la Ecuación de Bond. - El diámetro se considera igual para cada una de las partículas que conforman el

lote alimentado o producido.

4. PROCEDIMIENTO

En esta práctica, el usuario deberá variar la alimentación del material de proceso y la separación entre los rodillos para registrar como datos de salida la potencia consumida por el molino.

5. VARIABLES DE ENTRADA Y SALIDA

5.1 Variables de entrada - Carga de material. - Distancia entre los rodillos.

5.2 Variables de salida La potencia consumida por el molino, traducida en corriente de alimentación.

6. LISTA DE EQUIPOS

Molino de rodillos.

Balanza.

7. PARÁMETROS DE OPERACIÓN Y EQUIPOS

Parámetro Símbolo Valor Unidades

Presión atmosférica a nivel del mar

P 101,325 kPa

Temperatura ambiente T 20 ºC

Parámetro de diseño Símbolo Valor Unidades

Diámetro promedio de la partícula producida en el molino

Dp 0,161 mm

0.325 mm

0.425 mm

Indice de trabajo Wi 12,7

Diámetro promedio, del grano de trigo en el alimento

Da 3,1 mm

Voltaje de operación del molino V 220 V

8. IMAGEN DE LA PRÁCTICA

La imagen de la práctica es molienda.jpg

9. VARIABLES DE LA PRÁCTICA

Nombre Símbolo Descripción Valor Inicial

Valor Mínimo

Valor Máximo

Unidad Instrumento

Carga de Trigo W Carga de Trigo al molino

150 150 250 Kg/h

Distancia entre los rodillos

L Distancia entre rodillos

25 25 75 mm

Amperaje de Operación

I Amperaje en el motor del molino

6.02 6.02 5.04 A

10. FÓRMULAS

Consumo de potencia según la Ley de Bond.

(1)

Tabla. Índice de trabajo vs densidad relativa2

Material Densidad relativa Índice de trabajo

[kW(mm)^1/2]/(tonelada corta/hora)

Bauxita 2.2 8.78

Clinquer de cemento 3.15 13.45

Materias primas del cemento

2.67 10.51

Arcilla 2.51 6.3

Carbón 1.4 13

Coque 1.31 15.13

Granito 2.66 15.13

Grava 2.66 16.06

Yeso 2.69 6.73

Mineral de hierro 2.53 12.84

Piedra caliza 2.66 12.74

Roca fosfórica 2.74 9.92

Cuarzo 2.65 13.57

Pizarra 2.63 15.87

Esquisto 2.57 14.3

Roca volcánica 2.87 19.32

2 Tabla tomada de: McCABE, SMITH, CARROTT. Unit operations of chemical engineering. New York, 5th ed., edit. McGraw-Hill, 1993. p Con esta tabla podemos determinar una correlación entre la densidad relativa y el índice de trabajo, de tal forma que al tener la densidad relativa de la carne podamos tener con más certeza un valor del índice de trabajo.

El valor 8.4 que se toma como índice de trabajo no esta referenciado, sin embargo la

ecuación anterior si es la más recomendada para determinar la potencia en un molino.

Corriente de alimentación páginas

(2)

11. ALGORITMO DE CÁLCULO

Al tener los parámetros de operación y las variables de entrada definidas se calcula la potencia consumida por el motor del molino con la Ecuación 1. Se calcula la demanda de corriente eléctrica con la Ecuación 2.

12. TABLAS A GENERAR El desarrollo de la práctica de molienda debe resumirse en una tabla donde estén

consignados los valores de la corriente eléctrica demandada por el molino para cada

carga de alimentación con un determinada distancia entre los rodillos.

13. TEORÍA ASOCIADA

La teoría asociada a esta práctica se puede consultar en los siguientes textos:

- DUARTE, Alberto. Transferencia de momentum y manejo de sólidos. Bogotá, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, 1996.

- McCABE, SMITH, CARROTT. Unit operations of chemical engineering. New York,

5th ed., edit. McGraw-Hill, 1993.

14. INICIO DE SECUENCIA

Este es el inicio de secuencia para dar el arranque a la simulación.