Descripción: Informe de Molienda, fabricacion de alimentos
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El Tamizado es un método físico de separación que consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz; las partículas de menor tamaño pasan por los po…Descripción completa
MOLIENDA MOLIEND A Y TAMIZADO TAMIZADO L. García Zapateiro1; L. Gallo García2; L. Hernández Miranda2; K. Jiménez Torres Torres2; D. Macac!n2; J. "odrí#$ez 2; K. Torres J$lio 2 %ni&ersidad de 'arta#ena (ac$ltad de 'iencias e )n#eniería *ro#rama de )n#eniería de +limentos ,peraciones %nitarias )) 'arta#ena- eptiem/re 10 de 21 1.
2.
Docente %ni&ersidad de 'arta#ena 3st$diantes de )n#eniería de +limentos.
RESUMEN La molienda 4 el tamizado son operaciones $nitarias 5$e se complementan al momento de mane6ar operaciones en las c$ales inter&ienen partíc$las s!lidas- p$esto 5$e la molienda permite la desinte#raci!n mecánica- es decir la red$cci!n de tama7o de $na partíc$la- 4 el tamizado permite caracterizar dicas partíc$las s!lidas c$ando no es posi/le determinar s$ 8orma pero si se di8erencian di8erencian en el tama7o. 3l o/6eti&o de la práctica es conocer el proceso proceso de molienda 4 tamizado 4 caracterizar $na m$estra m$estra en este caso arroz 4 az9car empleando para ello la molienda 4 el tamizado- con el 8in de determinar el análisis #ran$lométrico del alimento 4 prod$cto- 4 la potencia re5$erida para lo#rarlo. Tamizado- "ed$cci!n de s!lidosPALABRAS CLAVES: Molienda- Tamizado-
ABSTRACT Millin# Millin# and sie&in# sie&in# are $nit operations operations tat are complementar4 complementar4 :en andlin# andlin# operations :ic in&ol&es solid particles- /eca$se te #rindin# allo:s te mecanical disinte#rationnamel4 red$cin# te size o8 a particle- and te screenin# 8or caracterizin# said solid particles :en it is not possi/le to determine teir sape sap e /$t di88er in size. Te o/6ecti&e is to $nderstand te practice o8 #rindin# and screenin# process and caracterize a sample in tis case rice and s$#ar $sin# 8or tis #rindin# and sie&in#- in order to determine te particle size anal4sis o8 te 8eed and prod$ct- and te po:er re5$ired to acie&e
Keywords Grindin#- ie&in#- red$ction in size 1. INTRODUCCION
Las operaciones $nitarias 5$e red$cen el tama7o de partíc$las son procesos ind$striales m$4 importantes- en e8ecto se aplican para rocas- car/!n- cemento plásticos- #ranos- etc. Los e5$ipos 5$e se $san para dismin$ir el tama7o de partíc$las se denominan en #eneral molinos. e p$ede procesar desde pocos asta cientos de toneladas por ora. Los e5$ipos 5$e m$elen #randes a#lomerados se denominan ?cr$sers@ en in#lés- mientras 5$e los 5$e m$elen partíc$las de pe5$e7os tama7os se denominan ?mills@- por s$p$esto 5$e eAiste todo $n ran#o de tama7os donde se s$perpone la aplica/ilidad de estos e5$ipos. 3n castellano no tenemos tal di8erenciaci!n- 4 a/it$almente los e5$ipos son denominados ?molinos@ B1C 3l o/6eti&o principal de ésta práctica 8$e 8amiliarizarnos con los procesos de red$cci!n 4 separaci!n de tama7o partic$larmente molido 4 tamizado- así mismo comprender el mane6o de los molinos 4 tamizadores. 1.1 Molienda: 3l termino molino- se re8iere- se re8iere a la p$l&erizaci!n o a la desinte#raci!n del material s!lido. La molienda es $na operaci!n $nitaria 5$e- a pesar de implicar s!lo $na trans8ormaci!n 8ísica de la materia sin alterar s$ nat$raleza- es de s$ma importancia en di&erso procesos ind$striales- 4a 5$e el tama7o de partíc$las representa en 8orma indirecta áreas- 5$e a s$ &ez a8ectan las ma#nit$des de los 8en!menos de trans8erencia entre otras cosas. La molienda es $na operaci!n $nitaria 5$e red$ce el &ol$men promedio de las
partíc$las de $na m$estra s!lida. La red$cci!n de lle&a aca/o di&idiendo o 8raccionando la m$estra por medios mecánicos asta el tama7o deseado. Los métodos de red$cci!n más empleados en las má5$inas de molienda son compresi!n- impacto- 8rotamiento de cizalla $ cortado. 1.2 Reducción de tamaño: 3l término de red$cci!n de tama7o se aplica a todas las 8ormas en las 5$e las partíc$las s!lidas se p$eden cortar o romper en pizas más pe5$e7as. De este modo- la desinte#raci!n mecánica es $n término no #enérico de red$cci!n de tama7o. Las 5$e/rantadoras 4 molinos son tipos de e5$ipos de desinte#raci!n. %na 5$e/rantadora o molino ideal de/erían =1> tener $na #ran capacidad- =2> re5$erir poco cons$mo de ener#ía por $nidad de prod$cto- 4 => dar l$#ar a $n prod$cto de $n 9nico tama7o- o distri/$ci!n de tama7os 5$e desee. 1.3 Características de los productos triturados: 3l o/6eti&o de la trit$raci!n 4 molienda es prod$cir pe5$e7as partíc$las a partir de otras más #randes. Las partíc$las más pe5$e7as son desea/les por s$ #ran s$per8icie o /ien por s$ 8orma- tama7o 4 n9mero. %na medida de la e8icacia de la operaci!n se /asa en la ener#ía 5$e se re5$iere para crear $na n$e&a s$per8icie4a 5$e- el área s$per8icial de $na $nidad de masa de partíc$las a$menta m$co c$ando las partíc$las dismin$4en de tama7o. 1.4 Requerimientos de energía y potencial en la desintegración:
D$rante la red$cci!n de tama7o- las partíc$las del material de alimentaci!n son primeramente distorsionadas 4 8orzadas. 3l tra/a6o necesario para 8orzarlas se almacena temporalmente en el s!lido como ener#ía mecánica de tensi!n- de la misma 8orma 5$e la ener#ía mecánica se p$ede almacenar en $n m$elle. +l aplicar $na 8$erza adicional a las partíc$las tensionadas- éstas se distorsionan más allá de s$ resistencia 8inal 4 /r$scamente se rompen en 8ra#mentos#enerándose n$e&as s$per8icies. *$esto 5$e $na $nidad de área de s!lidos posee $na cantidad de8inida de ener#ía s$per8icial- la creaci!n de n$e&as s$per8icies re5$iere $n tra/a6o- 5$e es s$ministrado por la li/eraci!n de ener#ía c$ando la partíc$la se rompe B2C. 1.5. ami!ado 3s $n método 8ísico 5$e consiste en la separaci!n de $na mezcla de partíc$las de di8erentes tama7os en dos o más 8racciones- cada $na de las c$ales estará 8ormado por partíc$las más $ni8ormes 5$e la mezcla ori#inal. L$e#o el material 5$e no lle#a atra&esar los ori8icios del tamiz se desi#na como recazo o 8racci!n positi&a 4 el 5$e lo pasa se llama tamizado o 8racci!n ne#ati&a. %sando más de $n tamiz 4 colocándolos en seriese p$ede determinar la medida de tama7o de partíc$las. 1." #quipo industrial para el tami!ado$ amices %i&ratorios: on $sados para #randes capacidades- el tamiz p$ede poseer $na sola s$per8icie tamizante o lle&ar dos o tres tamices- el mo&imiento &i/ratorio se le com$nica al
tamiz mecánicamente o eléctricamente- 4 la di8erencia está en 5$e se transmiten desde eAcéntricas acia la carcasa o directamente a los tamices- en cam/io las eléctricas se #eneran en solenoides 5$e transmiten la car#a a los tamices 1.' Rendimiento o e(iciencia del tami! La e8iciencia de $n tamiz no es más 5$e $na medida del éAito de $n tamiz en conse#$ir $na separaci!n más nítida entre materiales de distintos tama7os. *odemos /asarnos en el cernido o separaci!n de 8inos BC.
2. METODOLOIA Pro!ed"#"e$%o 3sta eAperiencia de la/oratorio se lle&! a ca/o en las instalaciones de los pro#ramas de )n#eniería E$ímica e )n#eniería de +limentos de la %ni&ersidad de 'arta#ena para lo c$al se disp$so de la si#$iente manera
2.1 T"'&do e pes! el s!lido en la /alanza. La m$estra contenía máAimo 2F# para ase#$rar la correcta operaci!n de la tamizadora. e or#anizaron los tamices- por tama7o de la a/ert$ra del tamiz =l$z>; el tamiz de menor a/ert$ra se coloc! en la parte in8erior 4 el de ma4or a/ert$ra en la parte s$perior. La alimentaci!n se deposit! so/re el tamiz s$perior- se tap!- se ase#$r! el sistema con los pernos se someti! el con6$nto de &i/raciones d$rante $n tiempo determinado.
e #enera $n primer recazo 4 $n cernido 5$e pasa al si#$iente tamiz- de menor a/ert$ra de malla 5$e el anterior 4 así s$cesi&amente. 'ada recazo se retir! 4 se pes!. +nterior a esto cada tamiz 8$e pesado pre&iamente- como se o/ser&a en las imá#enes 14 2 3l res$ltado del eAperimento se ta/$la apareciendo en esa ta/la la masa del recazo - la masa de cernido - el porcenta6e de recazo - el porcenta6e de recazo ac$m$lado 4 el porcenta6e de cernido ac$m$lado. 3l procedimiento anterior se realiz! para az9car morenamolida 4 no molida- así como para arroz 4 lente6a molidos.
)ma#en 2. *esa6e del recazo retenido en $n tamiz.
2.2 Mo("e$d& 2.2.1
Molino de bolas
e pes! en la /alanza # de az9car morena para car#ar el molino. 3l peso de las /olas 8$e de #. 3l tiempo de molienda 8$e de 1F min.
)ma#en 1. Monta6e tamizado )ma#en . Molienda de az9car en molino de /olas
e tamiz! el prod$cto o/tenido desp$és del proceso de moliendacomo se indic! anteriormente.
2.2.2
Molino de disco
e pes! en la /alanza $na cantidad de solido =lente6a # 4 arroz 2 #> e car#! el molino 4 procedi! a la moliendaaciendo &arias recirc$laciones para red$cir el tama7o de las partíc$las 4 el prod$cto o/tenido se tamiz!.
)ma#en F. (racci!n de arroz retenida en $n tamiz
). RESULTADOS Y DISCUSI*N Tamizado: Azúcar Morena Los res$ltados o/tenidos a partir del proceso de tamizado tanto de la az9car morena sin moler 4 molida se reportan en las ta/las 1 4 2 respecti&amente.
)ma#en . Molienda de arroz en molino de disco
Lenteja 3n la ta/la se m$estra los &alores o/tenidos en el proceso de tamizado de la lente6a Arroz 3n la ta/la se aprecian los res$ltados del tamizado de arroz
-2 0-1 2- 1-IIIIII 2-I F-F -0IIIIII 01-0 11-1 - - 0F-F Ta/la I. "ecazo 4 cernido del proceso de tamizado en az9car molida
Grá8ica . Dia#rama de /arras "ecazo 4 'ernido s. L$z de malla
Azúcar molida 100 80 60 40 20 0
%Acumulado de rechazo
%Acum. Rech y cern
%Acumulado de cernido
Luz de malla
Grá8ica . +c$m$lado de recazo 4 'ernido s. L$z de malla
Lenteja 300 250 200 150 100 50 0
Masa de rech. Y cern.
Masa de rechazo Masa de cernido
Luz de malla
Grá8ica F. Masa de recazo 4 'ernido s. L$z de malla
Lenteja 100 80 60 40 20 0
%Acumulado de rechazo
%Acum. Rech y cern.
%Acunulado de cernido
Luz de malla
Grá8ica I. +c$m$lado de recazo 4 'ernido s. L$z de malla
A,er%-r& o L-' de M&((& ##/ =>==?) =>==8@9 =>==2)? =>==9 =>==829 T&3&der&
Re!;&'o /
Cer$"do /
< Re!;&'o < Re!;&'o < Cer$"do &!-#-(&do &!-#-(&do
2 2 1F 21-F 21-F F-2 111-0 22-I -1 F-2 F-I 20-F 2-I 1F- - -IF 0-2F Ta/la0. "ecazo 4 'ernido del proceso de tamizado para arroz molido
Arroz molido 200 150 100 50 0
Masa de rech. Y cern
Masa de rechazo Masa de cernido
Luz de malla
Grá8ica . Masa de recazo 4 'ernido s. L$z de malla
1 1 0-F F-F 2- 1-IF
Arroz molido 100 80
%Acumulado de rechazo
60
%Acumulado de
%Acum. de rech. Y cern
cernido
40 20 0
Luz de malla
Grá8ica 0. +c$m$lado de recazo 4 'ernido s. L$z de malla De ac$erdo a los res$ltados o/tenidos en cada proceso de tamizado- &imos como para el az9car morena sin moler en los tamices con a/ert$ra de malla de 1 4 .F mm 8$e donde se present! la ma4or cantidad de az9car retenida- mientras 5$e para el az9car molida esto se present! en los tamices con l$z de malla de .F 4 .212- de/ido a 5$e los #rán$los presentan $n menor tama7o 4 pasan a los tamices con menor a/ert$ra de malla- si em/ar#o las similit$des de los &alores retenidos en los tamices de .F- .F 4 .212 indican 5$e el proceso de molienda de/i! lle&arse a ca/o d$rante más tiempo para conse#$ir 5$e el tama7o de partíc$la 8$era más seme6ante o $ni8orme posi/le. *ara la lente6a 4 el arroz se $tilizaron tamices con a/ert$ras más pe5$e7as. ,/ser&amos 5$e en el tamiz con l$z de malla de .0F mm 8$e donde se o/t$&o ma4or masa retenida en la caso de
A$("s"s D"ere$!"&(
la lente6a 4 en la caso del arroz 8$e en tamiz de a/ert$ra .2F mm. i mencionamos 5$e tanto lente6a como arroz 8$eron molidos en el molino de disco- se podría decir 5$e este tipo de molino es más e8ecti&o 5$e el de /ola 4a 5$e con él se o/t$&ieron tama7os de partíc$las menores
Grá8ica 1. +nálisis Di8erencial para az9car molida
1.4
1.6
Análisis Diferencial Lenteja 0.5 0.4 0.3
Fraccion masica i
0.2 0.1 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Diametro medio de la particula Dpi
Grá8ica 11. +nálisis di8erencial para lente6a
8. C-es%"o$&r"o P&r& 7- -sos es !o$6e$"e$%e -%"("'&r -$ #o("$o %-,-(&r %n Molino t$/$lar para molienda está dise7ado especialmente para moler di8erentes tipos de minerales 4 otros materiales. e p$ede $tilizar ampliamente en materiales de constr$cci!n- metal$r#iaind$stria 5$ímica- ind$stria de la electricidad 4 en m$cos otros campos ind$striales o mineras. *$ede ser $tilizado para la molienda de circ$ito a/ierto 4 c$ando se $tiliza 6$nto el clasi8icador de pol&o- tam/ién p$ede ser $tilizado en la molienda de circ$laci!n circ$ito cerrado. %n Molino t$/$lar de i#$al manera p$ede ser $tilizado en la cadena de prod$cci!n proceso seco así como en la cadena de prod$cci!n proceso 9medo 4 el proceso de molienda p$ede ir acompa7ado por el proceso seco. Tiene la &enta6a de adaptarse a los materiales resistentes- de 8$erte capacidad de prod$cci!n contin$a-
$n #ran índice de aplastado 4 es 8ácil de a6$star la 8in$ra de molienda.
"ed$cci!n 8ina o no 8ina del material en c$esti!n.
A 7- se (e de,e (& "#3or%&$!"& de( !o$%ro( de (& &("#e$%&!"5$ y des!&r& de -$ #o("$o 3s importante 5$e en la alimentaci!n del molino no sea en cantidades eAcesi&as- de lo contrario esto se deri&aría en $n desperdicio de ener#ía.
D"& 7-e &!%ores "#3"de$ -$ &$("s"s de #&((&s 3&r& 3&r%F!-(&s #-y 3e7-eG&s La so/recar#a de tamices- las 8$erzas electrostáticas 4 pe5$e7as cantidades de a#$a. 'riterios para desinte#raci!n mecánica
C-(es so$ (os !r"%er"os 3&r& (& des"$%er&!"5$ #e!$"!& Los costos de ener#ía constit$4en el principal #asto en estas operaciones. %na má5$ina ideal de red$cci!n de tama7o de/e Tener #ran capacidad
"e5$erir /a6a potencia por $nidad
de prod$cto Dar $n prod$cto 9nico o con
cierta distri/$ci!n deseada de tama7o *ara ele#ir $na má5$ina de/e considerarse 3l tama7o deseado- 'aracterizaci!n del material inicial- tama7o 4 distri/$ci!n #ran$lométrica- d$reza- a/rasi&idad.
C-( es e( o,e%"6o de (& %r"%-r&!"5$ y de (& #o("e$d& y 7- !&r&!%erFs%"!&s %"e$e e( 3rod-!%o o,%e$"do 3l o/6eti&o de la trit$raci!n 4 molienda es prod$cir pe5$e7as partíc$las de otras más #randes. Las partíc$las más pe5$e7as son
desea/les por s$ #ran s$per8icie o /ien por s$ 8orma- tama7o 4 n9mero.
EH3("7-e (& d"ere$!"& e$%re %r"%-r&dor& y #o("$o !o$ ,&se e$ e( %&Go de 3&r%F!-(&s. e#9n el tama7o 5$e tienen las partíc$las a la salida de las má5$inas de desinte#raci!n- se p$eden distin#$ir las distintas etapas de trit$raci!n 4 molienda. e#$idamente se detallan las mismas a> Trit$raci!n =desinte#raci!n #rosera> Trit$raci!n #r$esa tama7os de partíc$las de salida 1F cm =I>. Trit$raci!n mediana tama7os de partíc$las de salida entre 41F cm =1N a I>. Trit$raci!n 8ina tama7os de partíc$las de salida entre .F 4 cm =1OF a 1N>. /> Molienda =desinte#raci!n 8ina> Molienda #rosera tama7os de partíc$las de salida entre .1 4 . mm. Molienda 8ina tama7os de partíc$las de salida menores de .1 mm. Los tama7os de partíc$las se esta/lecen en /ase a los diámetros de las mismas.
9. CONCLUSI*N 'on los procesos de molienda 4 tamizado de distintos materiales alimentarios se p$do conocer 4 comparar la e8iciencia de estos procesos- lo c$al no solo &a a depender del material a procesar sino de las características del e5$ipo. 'omo &imos los materiales 5$e se molieron en el molino de disco- o/t$&ieron tama7os de partíc$la más pe5$e7os 5$e a5$ellos 5$e 8$eron molidos con el de /olas- no
o/stante am/os e5$ipos son adec$ados para o/tener materiales en pol&o. 'omo p$dimos &er es importante tener en c$enta el tiempo de molienda- este tam/ién in8l$4e en la $ni8ormidad de las partíc$las 5$e se desean o/tener en el proceso- a ma4or tiempo de molienda se o/tendrán partíc$las más 8inas 4 $ni8ormes.
?. BIBLIORA4IA 1. P9s5$eda Qe/ "ed$cci!n de tama7o ttpOO:::.cri/a.ed$.arOcineticaOsolidosO' apit$lo.pd8 +ct$alizado el 12 de eptiem/re a las 22 pm 2. Mc'+P3- Qarren L.- M)TH- J$lian '.- H+""),TT- *eter. ,peraciones $nitarias en in#eniería 5$ímica. eAta edici!n. 3ditorial McGra:Rill. 21 . L. Garcés et. al. =212>. ,peraciones con s!lidos. %ni&ersidad Jor#e Tadeo Lozano. 3Atraído de ::.academia.ed$OIFI0 +ct$alizado el 12 de eptiem/re a las 22 pm