7/23/2019 Reporte-1.-Operaciones-Unitarias.

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Objetivo

Realizar la reduccin del tamao de partcula de paja de trigo; efectundolo de

forma mecnica (uso de tijeras) en diferentes proporciones y tamaos para

posteriormente realizar la separacin de las mismas a partir de un tamizado ycalcular la energa requerida para el trabajo realizado.

Introduccin

recuentemente en la industria es necesario separar los componentes de una

mezcla en fracciones indi!iduales. "as fracciones pueden diferenciarse entre s

por el tamao de las partculas# por su estado# o por su composicin qumica. $s#

por ejemplo# un producto bruto puede purificarse por eliminacin de las impurezas

que lo contaminan# una mezcla de ms de dos componentes# puede separarse en

los componentes puros indi!iduales# la corriente que sale de un proceso puede

constar de una mezcla del producto y de material no con!ertido# y es preciso

separar y recircular la parte no con!ertida a la zona de reaccin para con!ertirla de

nue!o; tambi%n una sustancia !aliosa# tal como un material metlico# disperso en

un material inerte# es preciso liberarlo con el fin de proceder a su beneficio y

desec&ar el material inerte. 'e &an desarrollado un gran nmero de m%todos para

realizar tales separaciones y algunas operaciones bsicas se dedican a ello. n la

realidad se presentan muc&os problemas de separacin y el ingeniero debe de

elegir el m%todo ms con!eniente en cada caso (*eancoplis# +,,-).

"a separacin mecnica se puede aplicar a mezclas &eterog%neas. "as t%cnicas

se basan en diferencias fsicas entre las partculas# tales como el tamao# la forma

o la densidad. 'e aplican para separar lquidos de lquidos# slidos de gases#

lquidos de gases# slidos de slidos y slidos de lquidos. isten procesos

especiales donde se utilizan otros m%todos que no se estudiarn aqu. stos

m%todos especiales se basan en las diferencias entre la facilidad de mojado o en

las propiedades el%ctricas# o magn%ticas de las sustancias.

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/uc&os de los productos alimenticios y materias primas de la industria qumica y

alimentaria requieren de una preparacin y acondicionamiento con el fin de

obtener un tamao determinado de partcula; para esto se requiere del empleo d

dos operaciones unitarias0 la reduccin del tamao de partcula y el tamizado.

"a reduccin del tamao de partcula puede definirse como0 la operacin unitaria

en la que el tamao medio de los alimentos slidos es reducido por la aplicacin

de fuerzas de impacto# compresin# cizalla (abrasin) y1o cortado.

"a compresin se usa para reducir slidos duros a tamaos ms o menos

grandes. l impacto produce tamaos gruesos# medianos y finos# la frotacin o

cizalla# produce partculas finas y el cortado se usa para obtener tamaos

prefijados.

2na !ez realizado este proceso se prosigue a tamizar# es decir a separar la

mezcla en !arias fracciones de acuerdo a su tamao pasndolas a tra!%s de un

tamiz. 3ada fraccin es ms uniforme en tamao que la muestra original esto

permite una operacin unitaria complementaria en muc&os casos de la reduccin

de tamao o de la trituracin. "a reduccin de tamao es mediante esta operacin

los slidos son cortados o di!ididos en partes ms pequeas transformando en

material de un estado granular a un estado pol!oriento.

'i se aplica la reduccin de tamao de partcula a una sustancia o material se

obtiene un producto con tamao de partcula menor segn la naturaleza y

caractersticas del equipo# as como del tiempo de operacin. 4o todas las

partculas producidas tienen el mismo tamao# por tal moti!o es d inter%s conocer

la distribucin de tamaos que cada equipo puede producir. 5ara esto se &an

establecido ecuaciones que relacionan las fracciones de partculas retenidas con

su tamao y permiten obser!ar cul de ellas presenta la mayor generalidad#

permitiendo afirma ninguna de las muc&as correlaciones obtenidas es uni!ersal.

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Materiales y mtodos

Materiales Material biolgico

6 7ijeras.

6 bolsas de plstico.

7amices (tamaos0 68# +9# - y 6). 3inta mas:ing.

+88 g de paja de trigo

Equipo alanza

7amizador

Metodologa

1. min.1.7amizar la muestra# repetir el proceso &asta tamizar los +88 g de paja de

trigo.1!.5esar cada porcin de acuerdo al tamao de partcula.1".?btener el porcentaje de cada una de ellas.1#."a!ar el material utilizado y asear rea de trabajo.1$.3alcular la energa utilizada para la realizacin de este proceso.

(esultados y )iscusiones "a reduccin del tamao de partcula se &izo a partir del uso de tijeras

como se muestra en la figura +# no se utiliz ningn otro equipo sin

embargo fue posible la obtencin de diferentes porciones de materia a

diferentes tamaos.

*igura 1. (educcin de tama+o de partcula de paja de trigo a partir del usode tijeras.

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5osterior a la reduccin del tamao de partcula se realiz el tamizado para la

separacin de estas en diferentes tamaos dando como resultado los datos que

se muestran en la tabla +.

igura 9. 5esado de cada porcin de acuerdo al tamao de partcula.

,abla 1. ,ama+o de partcula con su respectiva masa despus del tami-ado.

Muestra ,ama+o de

partcula

Masa g/ 0orcentaje /

+ 6 +> +>9 - >8 >8

@ +9 +A +A

6 68 +A +A

> 5ol!os finos @ @

,O,3 +88 g +88 B

=e acuerdo a los porcentajes obtenidos con respecto a cada tamao de partcula

es posible la elaboracin de una grafica para obser!ar la relacin entre el

porcentaje obtenido y el tamao de partcula gracias a la operacin del tamizado.

3abe mencionar que el tamizador utilizado tena una potencia de 8.> caballos de

fuerza.

4r56ica 1. (elacin entre el tama+o de partcula y el porcentaje en masaobtenido.

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0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

10

20

30

40

50

60

Porcentaje acumulado en funcin del tamao de partcula

Tamao de partcula (m)

(1= 40, 2=12, 3= , 4=40, != Pol"o# $no#)

Porcentaje (%)

"a !elocidad a la que se corto la paja fue de aproimadamente +88 g1&. 5ara el

clculo de la potencia bruta requerida# se utilizo como ndice de trabajo iC +.@

para la paja de trigo ya que de acuerdo a sus caractersticas no es considerado un

material duro# lo que permite aplicar menos fuerza para reducir su tamao de

partcula. 2tilizando el modelo de ond es posible calcular la potencia requerida

para realizar ese trabajo.

P

T=1.46E i( 1Dp

1

Df)

=espejando a 5 se tiene0

P=1.46Ei( 1Dp 1Df)

'ustituyendo en la ecuacin de ond los datos obtenidos en la sesin practica.

T

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P=1.46 (1.3)( 14 ft 10.00013 ft)+( 14 10.00131 )

7onclusin

'e logr cumplir con el objeti!o satisfactoriamente ya que fue posible determinar la

energa utilizada para la realizacin del proceso logrando obtener 6 porciones

distintas de la muestra original de +88 g de paja de trigo a diferentes tamaos#

gracias a la reduccin de tamao de partcula y el tamizado de la muestra original.

3abe mencionar que estas son operaciones unitarias de suma importancia que

son empleada en su mayora en la industria qumica y alimentaria.

8ibliogra6a

*eancoplis. 3. D. (+,,-). Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias.3raedicin. 5p0--6E--A# ,9-E,68. /%ico. ditorial0 33'$.

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