reduccion de tamaño
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
LABORATORIO EXPERIMENTAL
MULTIDISCIPLINARIO II
Elaboración de nejayote
y nixtamalización de maíz.
REDUCCIÓN DE TAMAÑO
GRUPO: 1551
PROFESORAS:
- ELSA GUTIÉRREZ CORTEZ
- ARACELI ULLOA SAAVEDRA
1era Entrevista 24 de agosto del 2015
Ciclo 2016-1
Ciclo 2016-1
CONCEPTOS DE LA OPERACIÓN UNITARIA REDUCCIÓN DE TAMAÑO.
Conceptos generales:
La reducción de tamaño es aquella operación unitaria en la que el
tamaño medio de los alimentos sólidos es decido por la aplicación de
fuerzas de impacto compresión o abrasión.
A la pulverización y formación de partículas de muy pequeño tamaño se le
denomina trituración.
Cuando la reducción de tamaño se aplica a la disminución del tamaño de
glóbulos de líquidos no miscibles se suele denominar homogenización o
emulsificación.
El molino es una máquina que sirve para triturar, moler, laminar o estrujar
materias sólidas; generalmente está constituida por dos piezas, una móvil que gira sobre otra fija.
La molienda se caracteriza por ser un proceso con rendimientos energéticos muy bajos, ya
que durante la operación solo el 2% de la energía se utiliza para la reducción de tamaño y el
98% restante se disipa en forma de calor, vibración y ruido.
La molienda es una operación unitaria que se define como la reducción de tamaño de
partículas sólidas a partir de la aplicación de fuerzas mecánicas (compresión, impacto o
cizallamiento), las cuales provocan la fracturación o quebramiento de las partículas. La
molienda solo implica una trasformación física que debe conservar las características de la
materia prima.
La molienda es una operación en la que el tamaño medio de un elemento sólido es reducido
por la aplicación de alguna fuerza (Compresión, Impacto o Cizallamiento).
La reducción de tamaño es aquella operación en la que el tamaño medio de los alimentos sólidos es
reducido por la aplicación de fuerzas de impacto, compresión o abrasión.
Clasificación de equipo:
Tipo de molienda Molienda húmeda Molienda criogénica
procedimiento de trabajo/ justificación
Aumenta el porcentaje de humedad
Se congela el producto para hacerlo friable y molerlo
Consumo de energía Se consume mucha energía para moler el material
Baja energía en la molienda, pero se consume más energía para poder congelar el producto
TIPO DE MOLIENDA CARACTERICTICAS
DE OPERACION CONSUMO DE
ENERGIA DISTRIBUCION DE TAMAÑOS
MOLIENDA CIRCUITO CERRADO
No realiza gran esfuerzo en reducción de
tamaños Reduce el tiempo de
residencia de las partículas del molino Realizado en molinos
de bolas
Elevado producto de alta calidad
Alto consumo pe potencia
Productos finos muy homogéneos Entran partículas
gruesas se reciclan varias
veces obteniéndose
partículas finas
MOLIENDA CIRCUITO ABIERTO
Tiempo de residencia corto
Partículas grandes pasan más rápidos Partículas grandes se quedan grandes
tiempo de residencia en el molino
Se mueve a favor de la gravedad
Bajo consumo de energía
Amplia distribución de
tamaño Heterogénea
MOLIENDA SOFOCADA O EN
EXCESO
Se utiliza en partículas finas
El producto permanece adentro
hasta que la partícula cumpla el tamaño
requerido
Alto consumo en energía en
comparación del circuito abierto
Bajo consumo de energía en
comparación con circuito cerrado
No hay distribución de
tamaños ya que es una molienda
excesiva para partículas
obteniendo partículas muy
finas Como el azúcar
glas
TIPO DE MOLINOS
FUERZA INVOLUCRADA
VARIABLES CARACTERIS
TICAS DEL EQUIPO
ELEMENTOS MOLIENTES
APLICACIÓN
MOLINO DE MARTILLOS
De impacto y cizalla
Vel. De operación, núm. de
martillos, vel. De
alimentación, tamaño de
grano y criba
Uso general Plato de ruptura
Control de humedad para
evitar aglomeraciones
Martillos: fijos, colgantes,
dentados, lisos y afilados
Solidos cristalinos
duros. Productos fibrosos Ejemplo: pimienta especies azucares
MOLINO DE DISCOS
De cizalla
Separación entre los discos,
velocidad de alimentación, mayor fuerza
de cizallamiento
Discos de cizalla, estirados
y de dientes
Reducción de sólidos, masa-
nixtamalización, productos blandos
cristalinos
Alginatos, pimienta,
pectina, papiika, verduras
deshidratadas.
MOLINO DE RODILLOS
De compresión y cizalla
Vel de rotación de los rodillos,
vel de alimentación, distancia de separación
entre rodillos (ángulo de
atrape)
Dos o más rodillos de acero giran uno hacia
otro
Lisos Estriados
Corrugados
Molienda fina Molienda
intermedia Ejemplo:
cascara de cacahuates, almidones
MOLINO DE BOLAS
De impacto, cizalla y
centrifuga
Vel de operación, tiempo de
molienda, vel de
alimentación
Molino giratorio, vibratorio, bolas grandes=fuerza
de impacto Bolas
pequeñas= fueras de cizalla
Bolas de acero Bolas de cerámica piedras
Molienda fina y ultra fina para
alimentos duros y abrasivos. Colorantes.
TRITURADORAS
Compresión y cizalla
Longitud, diámetro de
rodillos, velocidad de
rotación
Quebrantadores, plato
estacionario, mandíbulas giratorias
Partículas finas
I. MOLINO DE MARTILLOS
En los molinos de martillos, un martillo oscilante va unido a un rotor que se mueve a gran
velocidad dentro de una carcasa fuerte.
La sustancia es pulverizada y triturada entre los martillos y la carcasa, permaneciendo en el molino
hasta que sea lo suficientemente fina para pasar a través del tamiz que constituye el fondo de la
carcasa.
Los molinos de martillos consisten en general de una cámara cilíndrica recubierta por una plancha
perforada de acero endurecido, en el interior de la cual un rotor, dotado de martillos en toda su
longitud, rueda y gira a gran velocidad. La desintegración del alimento se produce principalmente por
fuerzas de impacto al ser impulsado contra la plancha de recubrimiento. En algunos diseños se ha
reducido la boca de salida del molino, el cual retiene al alimento hasta que las partículas tengan el
tamaño adecuado para atravesarla, en este caso predominan las fuerzas de cizalla.
II. MOLINO DE RODILLOS
Generalmente están compuestos por dos o más rodillos de acero, rodando en sentido
concéntrico, que impulsan las partículas de alimento hacia el espacio que queda entre ellos.
La fuerza principal que se ejerce en estos molinos es la
compresión; sin embargo, si los rodillos giran a diferentes
velocidades o su superficie es corrugada se ejerce sobre el
alimento una fuerza de cizalla adicional.
La producción de estas unidades está regida por la longitud y
diámetro de los rodillos y por la velocidad de rotación. Con los
diámetros mayores se utilizan corrientemente de 50-300 r.pm.
Las relaciones de reducción de tamaño son pequeñas, en
general inferiores a 5. El diámetro de los rodillos, su velocidad
diferencial y el espacio que entre ellos queda se puede variar para adaptarlos al tamaño de la
materia de partida y la velocidad de producción deseada.
III. MOLINO DE BOLAS
El molino de Bolas, análogamente al de Barras, está formado por un cuerpo cilíndrico de eje
horizontal, que en su interior tiene bolas libres. El cuerpo gira merced al accionamiento de un motor,
el cual mueve un piñón que engrana con una corona que tiene el cuerpo cilíndrico. Las bolas se
mueven haciendo el efecto “de cascada”, rompiendo el material que se encuentra en la cámara de
molienda mediante fricción y percusión.
El material a moler ingresa por un extremo y sale por el opuesto. Existen tres formas de descarga:
por rebalse (se utiliza para molienda húmeda), por diafragma, y por compartimentado (ambas se
utilizan para molienda húmeda y seca).
Teoría de Reducción de tamaño:
Para la reducción de tamaño en alimentos se utilizan tres tipos de fuerzas:
1) Fuerzas de compresión
2) Fuerzas de impacto
3) Fuerzas de cizalla
Cuando un alimento se somete a un stress la tensión interna que en el alimento se crea, primero se
absorbe dando lugar a la deformación de los tejidos. En muchos casos esta tensión supera un
determinado nivel crítico denominado límite del stress elástico (por ejemplo: cuando el stress cesa,
los tejidos recuperan su forma original y liberan la energía almacenada en forma de calor. De hecho
puede que tan solo el 1% de la energía aplicada se utilice en la reducción de tamaño propiamente
dicha.
Sin embargo, cuando el stress en una determinada zona supera los límites de stress elástico, el
alimento experimenta una deformación permanente. Si el stress continua, la tensión alcanza un
punto de cesión por encima del cual el alimento empieza a fluir (a esto se le conoce como región de
ductilidad. Finalmente se supera la tensión de rotura y el alimento se rompe por su línea de
debilidad. En este momento parte de la energía almacenada se libera en forma de sonido y calor.
A medida de que el tamaño de las piezas se reduce el número de líneas de debilidad se va agotando
y la tensión de rotura que deberá superar se aumenta.
La cantidad de energía absorbida por el alimento antes de
romperse se haya determinado por su grado de dureza y su
tendencia a la rotura que depende a su vez de la estructura. Los
alimentos más duros absorben mayor cantidad de energía y en
consecuencia requieren, para conseguir su rotura, un aporte
energético mayor. Cuando mayor es el número de líneas de
debilidad en un alimento, menor es el aporte energético
necesario para su fragmentación. Para la fragmentación de
alimentos friables y cristalinos se requieren fuerza de
comprensión. Para los alimentos fibrosos una combinación de fuerzas de impacto y de cizalla y para
la fragmentación a pequeño tamaño de partícula de los alimentos blandos se precisan fuerzas de
cizalla. Se considera que los alimentos se fragmentaran a niveles inferiores de tensión si la fuerza se
aplica durante un tiempo mayor. Por tanto, el grado de reducción de tamaño, la energía gastada y la
cantidad de calor generado, dependen, tanto de la magnitud de las fuerzas como del tiempo de la
aplicación.
Otros factores que influyen sobre el aporte energético necesario son el contenido en agua y la
sensibilidad del alimento al calor. El contenido en agua del alimento afecta a algunos alimentos de
forma significativa, tanto al grado de reducción obtenido, como el mecanismo por el que se produce
la fragmentación. Un exceso de humedad en un alimento seco puede provocar la aglomeración de
las partículas y bloquear el molino. En los molinos que funcionan a muchas revoluciones se genera
una importante cantidad de calor. El grado de calentamiento permisible durante la molturación,
depende del grado de sensibilidad térmica del alimento en cuestión. En la molturación criogénica se
añade a los alimentos, antes de la molturación, nitrógeno líquido o anhídrido carbónico solido (nieve
carbónica) con objeto de enfriarlos y retener las sustancias volátiles y otros componentes
termolábiles. La nieve carbónica se utiliza también para enfriar la carne durante la reducción de
tamaño a la que se somete para la elaboración de carne para embutir.
1) Ley de Kick: postula que la energía necesaria para reducir el tamaño de las partículas es
proporcional a la relación existente entre el tamaño inicial de una dimensión determinada (por
ejemplo: el diámetro) y el diámetro que deberá alcanzarse al final del proceso.
2) Ley de Rittinger: postula que la energía necesaria para la reducción de tamaños es
proporcional a la modificación en el área superficial del alimento en cuestión (en lugar de la
modificación en las dimensiones escritas en la Ley de Kick.
3) Ley de Bond: Se utiliza para calcular la energía necesaria para la reducción de tamaño.
La ley de Kick permite obtener resultados razonablemente ajustados cuando se trata de molturación
a tamaño de grano grueso, en la que el incremento que se produce en área superficial por unidad de
masa es relativamente pequeño. La Ley DE Rittinger proporciona resultados más ajustados a los
cálculos cuando se trata de molturación a tamaño de partícula fino, donde el incremento en área
superficial es mucho mayor. El comportamiento de la Ley de Bond se hallaría entre las dos
anteriores.
Separaciones mecánicas:
La separación mecánica se puede aplicar a mezclas heterogéneas. Las técnicas se basan en
diferencias físicas entre las partículas, tales como el tamaño, la forma o la densidad.
Se aplican para separar líquidos de líquidos, sólidos de gases, líquidos de gases, sólidos de sólidos
y sólidos de líquidos.
Existen procesos especiales donde se utilizan otros métodos. Estos métodos especiales se basan en
las diferencias entre la facilidad de mojado o en las propiedades eléctricas, o magnéticas de las
sustancias.
El tamizado es un método de separación de partículas que se basa solamente en la diferencia de
tamaño. En el tamizado industrial se vierten los sólidos sobre una superficie perforada o tamiz, que
deja pasar las partículas pequeñas, o “finos “, y retiene las de tamaños superiores, o “rechazos “. Un
tamiz puede efectuar solamente una separación en dos fracciones. Estas fracciones se llaman
fracciones de tamaño no especificado, porque aunque se conoce el límite superior o inferior del
tamaño de las partículas que contiene, se desconoce su tamaño real.
Tamizado y Separación ciclónica (granulometría)
El tamizado sirve para conocer como está comportado el cuerpo granular, y para saber que tan
homogéneo es y asignarle un número de malla.
Pasos para el tamizado
1. Seleccionar la serie (solo se colocan las mallas) se eligen 6 tamices, de forma decreciente en
abertura (de la más grande a la más chica), se coloca la muestra se agita manualmente y se
revisa(Tamizado de prueba)
En la malla 1 debe pasar todo y en la 2º malla debe haber muestra y en la charola debe
quedar menos de 2g
2. Pesar los tamices y registrar
3. pesar la muestra <100g> (cada tamiz solo esta hecho para 100g)
4. Acomoda los tamices comenzando con la abertura mas grande y colocando charola y rpa
5. colocar la muestra en la malla
6. Agitar los tamices de 10-15min
7. Pesar tamices con muestra (se pesa cada vez que se hace el tamizado)
8. Determinar masa retenida por cada tamiz
El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie
de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los
granos que se llama comúnmente columna de tamices.}
Granulometría por tamizado
Es un proceso mecánico mediante el cual se separan las partículas de un suelo en sus
diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla. Se
lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el
tamaño de la muestra, esto solo separa una porción de suelo entre dos tamaños.
El análisis granulométrico por tamizado se realiza a las partículas con diámetros superiores a
0,075 mm. (Malla 200), este ensayo se hace con una serie de mallas normalizadas (a cada
número de malla le corresponde una abertura estándar), dispuestos en orden decreciente.
La granulometría es la moldura de los granos o las partículas de una formación sedimentaria y
el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por
una escala granulométrica con fines de análisis tanto de su origen como de sus propiedades
mecánicas. Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros, que
son ensamblados en una columna. En la parte superior donde se encuentra el tamiz de mayor
diámetro que son ensamblados en cada columna se agrega el material y la columna de
tamices se somete a vibración y movimientos rotatorios en un agitador, después se retiran los
tamices tomando por separado los pesos del material retenido en cada uno de ellos y deben
sumar el peso total del material, tomando en cuenta ese peso total y los pesos retenidos se
produce al realizar la curva granulométrica, con los valores de porcentaje retenido que cada
diámetro ha obtenido. La curva granulométrica permite visualizar la tendencia homogénea o
heterogénea que tienen los tamaños de grano (diámetros) de las partículas.
Ejemplos de tamices industriales:
Tamices de barras: se utilizan para tamizar partículas de tamaño superior a 2.5 cm. Consiste en un
grupo de barras paralelas, espaciadas según se necesite. Las barras tienen corrientemente forma de
caña para evitar perforación, se pueden colocar vertical y horizontalmente, inclinadas con un ángulo de
60°.
Tamices vibratorios: el tamiz vibratorio es el más sencillo; consiste en un marco que soporta una malla
de alambre. Pueden ser sacudidos mecánicamente o electromagnéticamente, el movimiento resultante
desplaza la carga al tamizar sobre la superficie del tamiz.
Tamices de tambor: son tamices cilíndricos, giratorios montados casi horizontalmente. La superficie
puede estar constituida también por una malla de alambre o una placa perforada. A veces tienen
secciones transversales hexagonales, lográndose con ello una agitación que facilita la separación de los
finos.
Separación ciclónica
Los ciclones son equipos mecánicos estacionarios, que permiten la separación de partículas de un
sólido o de un líquido que se encuentran suspendidos en un gas, mediante la fuerza centrífuga. Los
ciclones son equipos muy sencillos, que al no poseer partes móviles son de fácil mantenimiento.
Tienen la desventaja de ser poco versátiles, ya que no se adaptan a cambios de las condiciones de
operación, por lo cual son poco flexibles a los cambios de concentración de polvos, caudal de gas y
distribución de tamaños de partículas.
Principio de operación
El gas entra por el ciclón de forma tangencial. Al aumentar la velocidad periférica y las fuerzas
centrífugas, hacen que las partículas más gruesas salgan por la parte inferior y el aire limpio por la
parte superior. Para determinar la eficacia de los ciclones, se tienen en cuenta las dimensiones de
los ciclones y las propiedades físicas de gases y partículas.
Características:
- Gran sencillez de construcción, lo cual implica una gran economía.
- Baja eficacia para granulometrías bajas. Para granulometrías intermedias depende
fundamentalmente de la pérdida de carga, con lo cual consumen comparativamente más energía.
- Son robustos y de fácil mantenimiento
-Controla la distribución granulométrica de los productos finales.
Consumo y Potencia:
Parte del problema radica en la estimación de la cantidad teórica de energía necesaria para fracturar
y crear nuevas áreas superficiales. Los cálculos aproximados producen eficiencias reales del 0.1 – 2 %
Las teorías deducidas dependen de la suposición de que la energía E requerida para producir un
cambio dx en una partícula de tamaño X, está en función exponencial de X.
Donde X es el tamaño o diámetro de la partícula en mm y n y C son constantes que dependen del
tipo, tamaño del material y del tipo de máquina.
Rittinger propuso una ley que enuncia que el trabajo de trituración es proporcional a la nueva
superficie creada. Esto conduce a un valor de n = 2 para la ecuación, puesto que el área es
proporcional a la longitud al cuadrado. Integrando la ecuación
Donde X1 es el diámetro medio de la alimentación y X2 es el diámetro medio del producto. Puesto
que en la ecuación de Rittinger n = 2
Donde E es el trabajo para reducir una unidad de masa de alimentación desde X1 hasta X2, y KR es
una constante. Esta ley implica que se necesita la misma cantidad de energía para reducir un
material de 100 mm a 50 mm, que la que se requiere para reducir el mismo material de 50 mm a
33.3 mm.
Kick supuso que la energía requerida para reducir el tamaño de un material es directamente
proporcional a la relación de reducción de tamaño. Esto significa que n =1 en la ecuación lo que
produce la expresión:
Donde KK es una constante. De acuerdo con esta ley, se necesita la misma energía para reducir un
material de 100 mm a 50 mm, que para reducir el mismo material de 50 mm a 25 mm.
Bond correlaciona los valores experimentales e indica que el trabajo requerido cuando se usa una
alimentación de tamaño considerable, es proporcional a la raíz cuadrada de la relación
superficie/volumen del producto. Esto corresponde a n =1.5 en la ecuación, con lo cual se obtiene la
expresión:
Donde KB es una constante. Para usar la ecuación, Bond propuso un índice de trabajo Ei que se define como el trabajo que se requiere para reducir una unidad de peso desde un tamaño muy grande, hasta un tamaño tal que el 80% pase por un tamiz de 100 mm. Entonces, el trabajo E es el trabajo bruto que se requiere para reducir una unidad de peso de la alimentación, desde un tamaño para el cual el 80 % pasa por un diámetro XF mm, hasta un tamaño en el que el 80 % pasa por XP mm.
La ecuación final de bond.
* DETERMINACIÓN DE LA ENERGÍA
La energía requerida para la molienda se determinó con la siguiente ecuación:
Para obtener los valores de y se determina el voltaje y la intensidad de corriente al encendido
de los equipos y durante la molienda con un Multímetro de gancho, utilizando la siguiente formula:
Dónde:
P = potencia necesaria para realizar la molienda (W)
I = intensidad de corriente
V = voltaje de la corriente eléctrica, (V).
* EFICIENCIA DEL MOLINO
1.3 Aplicación en los alimentos
Tipo de maquinaria
Fuerza Velocidad periférica
Alimentos
Molino de clavija y disco
Impacto 80-160 Azúcar, almidón y cacao en polvo, pimienta,
nuez moscada, nueces tostadas, clavo.
Molino tipo
(Wing-beater mill)
Impacto y
Cizalla 50-70
Alginatos, pimenta, pectina, paprika, verduras deshidratas.
Molino Tipo
(Disc-beater mil)
Impacto y Cizalla
70-90 Leche en polvo, lactosa, cereales, suero
deshidratado.
Molino de discos de dientes
*Verticales
Cizalla
4-8
17
Extracto de café congelado, materiales plásticos.
Maíz, trigo, hinojo, enebro.
Granulador de corte
Impacto y Cizalla
5-18 Harina de pescado, pectinas, frutas y verduras
deshidratadas.
Molino de martillos
Impacto 40-50 Verduras deshidratadas, huesos extraídos,
leche deshidratada, especias, pimienta.
Molino de bolas
Impacto y Cizalla
- Colorantes.
Molino de bolas
Compresión y Cizalla
-
Caña de azúcar, Trigo (molino estriado).
Refino del chocolate (molino lisos).
Extraído de: Fellows Peter. Tecnología del procesado de los alimentos. Principios y prácticas.
DIAGRAMA DE BLOQUES
Cribas y tamices:
Cribas: Una criba es un simple dispositivo formado por un enredado construido de barras,
normalmente inclinadas, a través de las que se pasa el material. La inclinación y por lo tanto el
recorrido del material es parado a la longitud de las barras.
Una clasificación, basada fundamentalmente en el tamaño del material, es la siguiente:
1. Cribas, que se utilizan para los materiales gruesos en terrones y son de construcción robusta.
2. Cribas de tambor; son cribas rotativas utilizadas para materiales de tamaño medianamente
grande.
3. Cribas de sacudimiento y vibrantes
Tamiz: Es una superficie conteniendo cierto número de aperturas de igual tamaño. La superficie
puede ser plana (horizontal o inclinada) o cilíndrica. En general los tamices se usan extensamente
para separar mezclas de productos granulares o pulverulentos en intervalos de tamaños.
Además de separar industrialmente los productos alimenticios en dos o más categorías de tamaño
de partículas con fines de manufactura específicos, el tamizado se utiliza en el análisis de partículas
para determinar el tamaño de partículas y la distribución de tamaños de los productos pulverulentos.
Velocidad de alimentación:
En la reducción de tamaño de los sólidos, los materiales de alimentación se pulverizan a tamaños
más pequeños por medio de una acción mecánica, es decir, los materiales se fracturan. El primer
paso del proceso consiste en que las partículas de alimentación se deformen y desarrollen tensiones
por acción de la maquinaria de reducción de tamaño. Este trabajo para crear esfuerzos en las
partículas se almacena temporalmente en el sólido como energía de tensión. A medida que se aplica
más fuerza a las partículas, la energía de tensión excede un nivel y el material se fractura en trozos
más pequeños.
Velocidad de corte:
Cuando el material se fractura, se producen nuevas áreas superficiales. Cada nueva unidad de área
de superficie requiere determinada cantidad de energía. Parte de la energía añadida se utiliza en la
creación de estas nuevas superficies, pero gran parte aparece en forma de calor. La energía
requerida para la fractura está en función muy complicada del tipo de material, del tamaño, de su
dureza y de otros factores.
La magnitud de la fuerza mecánica aplicada; su duración; el tipo de fuerza, tal como compresión,
esfuerzo cortante e impacto; y otros factores, afectan la eficiencia y alcance del proceso de
reducción de tamaño. Los factores importantes del proceso de reducción de tamaño son la cantidad
de energía o potencia consumida, el tamaño delas partículas y las superficies nuevas formadas
Recirculación de materiales:
Ecuaciones:
1. Ley de Kick
Donde:
E = potencia (Hp)/alimentación (Ton/h)
Kk = constante de Kick (Hp h in/ Ton)
d1 = tamaño inicial (in)
d2 = tamaño final (in)
2. Ley de Rittinger
Donde:
E = potencia (Hp)/alimentación (Ton/h)
KR = constante de Rittinger (Hp h in/ Ton)
d1 = tamaño inicial (in)
d2 = tamaño final (in)
3. Ley de Bond
Donde:
E = potencia (Hp)/alimentación (Ton/h)
W = índice de trabajo de acuerdo a la dureza del material (kw h/ Ton)
d1 = tamaño inicial (in)
d2 = tamaño final (in)
Variables de proceso (identificación y relaciones)
Alimentación obstruida: El desintegrador está equipado con una tolva alimentadora que se
mantiene siempre llena de modo que el producto no se descarga libremente, lo que hace que
aumente la proporción de finos y disminuye la capacidad de producción.
Contenido de humedad: En la etapa grosera e intermedia los materiales no deben exceder el
4% de humedad. En la etapa más fina de reducción de tamaño se aplica una molienda
húmeda.
Trituración libre: El producto desintegrado, junto con cierta cantidad de finos formados, se
separa rápidamente de la zona de acción desintegrante después de una permanencia
relativamente corta. Por lo regular el producto de la molienda sale por una corriente de agua,
por gravedad o lanzado por fuerza centrífuga.
Dureza y estructura del material: Las máquinas para trituración grosera de materiales blandos
no necesitan una maquina tan robusta o compleja como las utilizadas a la trituración de
materiales duros.
ELEMENTOS IMPORTANTES EN LA MOLIENDA
Existe una serie de elementos importantes que influyen en la molienda de los materiales.
Estos son:
Velocidad Crítica.
Relaciones entre los elementos variables de los molinos.
Tamaño máximo de los elementos moledores.
Volumen de carga.
Potencia.
Tipos de Molienda: húmeda y seca.
Métodos experimentales de evaluación de la operación
Procedimiento de tamizado:
Seleccionar la serie a utilizar
Pesar los tamices
Acomodar los tamices en orden descendiente
Pesar 100 g de muestra
Colocar la muestra en la parte superior del primer tamiz
Someter a agitación de 10-15 min.
Se pesa el tamiz + masa retenida
Se obtiene la masa retenida para cada tamiz
Numero
de
Malla
Masa
retenida
(g)
Abertura
malla
pasa (in)
Abertura
malla
retiene
(in)
Diámetro
promedio
DP1 (in)
Fracción másica
FTR FTP
8-10 0.095 0.065
10-14 0.065 0.045
14-20 0.045 0.0328
20-28 0.0328 0.0232
28-35 0.0232 0.0164
35-48 0.0164 0.0116
48-65 0.0116 0.0082
65-100 0.0082 0.0058
100-150 0.0058 0.0041
150-200 0.0041 0.0019
200 0.0019 0
Brenan J.G. (1998). Las operaciones de la ingeniería de los alimentos. Cap. 4. En: Reducción
de tamaño y Tamizado de los sólidos. Ed. Acribia. España. 2da Edición. 61-83
Earle, .L. Ingeniería de los alimentos, las operaciones básicas aplicadas a la tecnología de los
alimentos. Cap. 8. En: Reducción de tamaños. Ed. Acribia. España. 277-290
Fellows, P. (1994). Tecnología del procesado de los alimentos, principios y prácticas. Cap. 3.
En: Reducción de tamaño. Ed. Acribia. España. 73-94