Transcript Balance de materia para un Tamiz

TAMIZADO
Operaciones de Separación Mecánica
TAMIZADO
El tamizado es un método de separación de
partículas basado en el tamaño de las mismas.
 Los sólidos se colocan sobre un tamiz que separa
a los finos que pasan a través de él y son
partículas de tamaño pequeño y a los gruesos que
son partículas más grandes y no pasan el tamiz.

Finos ----»
«--- Gruesos
ESCALA DE TAMICES ESTANDAR TYLER

Esta escala de
tamices está
basada en una
abertura de
0.0029in
(0.074mm) que es
la abertura del
tamiz patrón de
200 mallas y
0.0021in
(0.0053cm) de
diámetro del hilo,
tal como ha sido
adoptada por la
National Bureau
of Standards.
MATERIALES
DE LOS TAMICES




Los tamices industriales
se construyen con tela
metálica, telas de seda o
plástico, barras
metálicas perforadas o
alambres de sección
transversal triangular.
Metales: acero al
carbono y acero
inoxidable.
Tamizado fino: 4-48
mallas.
Tamizado ultrafino: >48
mallas.
GRANULOMETRÍA

Medición y gradación que
se lleva a cabo de
los granos de una
formación sedimentaria,
de los materiales
sedimentarios, así como
de los suelos, con fines de
análisis, tanto de su
origen como de sus
propiedades mecánicas, y
el cálculo de la
abundancia de los
correspondientes a cada
uno de los tamaños
previstos por una escala
granulométrica.
MOVIMIENTOS DE TAMICES

(a) giro en plano
horizontal; (b) giro
en un plano
vertical; (c) giro en
un extremo y
sacudida en el otro;
(d) sacudida; (e)
vibración mecánica;
(f) vibración
eléctrica.
TAMICES Y PARRILLAS ESTACIONARIAS
Parrilla: enrejado de barras metálicas paralelas
dispuestas inclinadamente.
 Rechazos ruedan por la parrilla y los finos pasar
a través de él y se recogen en un colector.
 Separación entre barras: 2-8in.

TAMICES GIRATORIOS



Constan de varios tamices acoplados unos sobre
otros formando una carcasa.
El tamiz más grueso se sitúa en la parte
superior y el más tino en la inferior.
Los tamices y la carcasa se hacen girar para
forzar el paso de las partículas a través de las
aberturas de los tamices.
TAMIZ GIRATORIO DE GIRO VERTICAL
Giro en plano vertical generado por excéntrica.
 Tamices rectangulares y largos.
 Velocidad de giro: 600-1800 rpm.
 Potencia del motor: 1-3 CV.
 Ángulo de inclinación: <20º

TAMIZ GIRATORIO DE GIRO HORIZONTAL
Tamices rectangulares ligeramente inclinados
que se hacen girar en extremo de alimentación.
 Bolas de goma entre tamices que chocan contra
éstos impidiendo la obstrucción.
 Cegado: obturación de un tamiz por partículas
sólidas.

TAMICES VIBRATORIOS
Vibraciones: mecánicas o eléctricas.
 Vibraciones mecánicas: generadas por
excéntricas de alta velocidad.
 Vibraciones eléctricas: generadas por solenoides.
 Velocidad de vibraciones: 1800-3600 vib/min.

TAMICES CENTRÍFUGOS
Cilindro horizontal de tela metálica o plástico.
 Palas helicoidales impeles los sólidos contra el tamiz.
 Partículas finas pasan a través del tamiz, rechazos
van a la descarga.
 Plástico se expande con calor y produce cegado.

BALANCE DE MATERIA PARA UN TAMIZ
D
F
Tamiz
B
F = velocidad de flujo másico de la alimentación
D = velocidad de flujo másico de la corriente de
rechazos
B = velocidad de flujo másico de la corriente de
cernidos
Xf = fracción másica del material A en la alimentación
XD = fracción másica del material A en la corriente de
rechazos
De las ecuaciones anteriores deducimos
Balance total
las siguientes relaciones:
F=D+B
D = Xf - XB
Balance de componentes
F
XD – X B
FXf = DXD + B XB
B = XD –Xf
Balance de gruesos
F
X D – XB
FXf = DXD
Balance de finos
F(1-Xf) = D(1-XD) + B
Eficiencia del Tamiz
 La
eficacia de un tamiz es una medida del éxito de
un tamiz en conseguir una nítida separación entre
los materiales finos y los gruesos. Si el tamiz
funcionase perfectamente, todos los gruesos
estarían en la corriente superior (rechazo) y todos
los finos estarían en la corriente inferior (cernido).
Eficiencia basada en los rechazos
EA=DXD
FXf
Eficiencia basada en el cernido
(1-XB)
EB=BF(1-X
f)
Eficiencia Global
E=EAEB
E= (Xf - XB)(XD –2Xf)XD (1-XB)
(XD – XB) (1-Xf) Xf
Ejemplo: Una mezcla de cuarzo que posee el análisis por
tamizado que se muestra en la Tabla se tamiza a través de
un tamiz normalizado de 10 mallas. Los análisis
acumulativos por tamizado se presentan en la Tabla.
Calcúlense las relaciones másicas entre las corrientes
superior e inferior y la alimentación, así como la eficacia del
tamiz.
Mallas
Dp
(mm)
Alimentaci
ón
Corriente
Sup.
4
4.699
0
0
6
3.327
0.025
0.071
8
2.362
0.15
0.43
0
10
1.651
0.47
0.85
0.195
14
1.168
0.73
0.97
0.58
20
0.833
0.885
0.99
0.83
28
0.589
0.94
1.00
0.91
35
0.417
0.96
0.94
65
0.208
0.98
0.975
1
1
Tapadera
Corriente
inf.
Datos
Xf=0.47
XD=0.85
XB=0.195
Relaciones
D 0.47-0.85
=
F 0.195-0.85
0.42
B =
= 1 - 0.42
0.58 F
=
Eficiencia
E= (0.47-0.195)(0.85-0.47)(1-
0.195)(0.85)
(0.85-0,195) 2(0.53)(0.47)
= 0.669
Capacidad y eficiencia de un tamiz
 La capacidad de un tamiz se mide por la masa de
material que puede recibir como alimentación por
unidad de tiempo y unidad de superficie. Capacidad y
eficacia son factores opuestos. Para obtener la máxima
eficacia la capacidad debe ser pequeña, y grandes
capacidades se obtienen solamente a expensas de una
reducción de la eficacia. En la práctica es deseable un
razonable equilibrio entre capacidad y eficacia. La
capacidad de un tamiz se controla simplemente
variando la velocidad de alimentación de la unidad. La
eficacia que resulta para una capacidad dada depende
de la naturaleza de la operación de tamizado.
Oportunidad de paso
 La oportunidad de paso de una partícula de un tamaño
inferior determinado es una función del número de
veces que la partícula incide contra la supeficie del
tamiz y de la probabilidad de paso durante un solo
contacto.
Las capacidades de los tamices reales, en toneladas/pie2-hmm de tamaño de malla, están comprendidas entre 0.05 y
0.2 para parrillas y entre 0.2 y 0.5 para tamices
vibratorios. A medida que se reduce el tamaño de las
partículas el tamizado se hace más difícil, de forma que la
capacidad y la eficacia son en general bajas para
partículas menores a 150 mallas aproximadamente.
Factores que no se pueden analizar en el proceso
de Tamizado
 Interferencias del lecho de partículas con el
movimiento de una de ellas
 Cegado
 Cohesión de partículas
 Adherencias
 Dirección oblicua de acercamiento