equipos de tratamiento termico

Author: emerson-lecca

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  • 7/25/2019 Equipos de Tratamiento Termico

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    UNIVERSIDAD NACIONAL DELSANTA

    E.A.P ING. AGROINDUSTRIAL

    ALUMNO:Lecca Pea Erick

    CURSO

    Ing. De Procesos

    DOCENTE

    Ra Toro

    A!O:

    "#$%

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    RECONOCIMIENTO DE E&UIPOS DE TRATAMIENTO TERMICO

    I. INTRODUCCION

    El tratamiento trmico es, probablemente, el proceso que msdirectamente afecta al producto. De su eciencia y estabilidad

    dependen desde la cantidad de materias primas necesarias, hasta

    la siempre temida prdida de un lote de producto. En el presente

    informe se dan a conocer algunos de los equipos ms utilizados,

    entre ellos la caldera, la cual consta de un sistema de tratamiento

    de agua, pasteurizador, exhaustor y selladora.

    II. O'(ETIVOS

    Conocer el maneo y utilidad de los equipos de tratamiento

    trmico y medici!n de temperatura en los procesos

    qu"micos. Estudio del autocla#e, exhaustor, caldera, selladora,

    marmita y tubos conductores con respecto a su maneo,

    #entaas y des#entaas

    III. MARCO TEORICO

    El $ratamiento $rmico in#olucra #arios procesos de calentamiento

    y enfriamiento para efectuar cambios estructurales en un material,

    los cuales modican sus propiedades mecnicas. El obeti#o de los

    tratamientos trmicos es proporcionar a los materiales unas

    propiedades espec"cas adecuadas para su conformaci!n o uso

    nal. %o modican la composici!n qu"mica de los materiales, pero

    si otros factores tales como los constituyentes estructurales y la

    granulometr"a, y como consecuencia las propiedades mecnicas.

    &e pueden realizar $ratamientos $rmicos sobre una parte o la

    totalidad de la pieza en uno o #arios pasos de la secuencia demanufactura. En algunos casos, el tratamiento se aplica antes del

    proceso de formado 'recocido para ablandar el metal y ayudar a

    formarlo ms fcilmente mientras se encuentra caliente(. En otros

    casos, se usa para ali#iar los efectos del endurecimiento por

    deformaci!n. )inalmente, se puede realizar al nal de la secuencia

    de manufactura para lograr resistencia y dureza.

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    E)a*as +e )ra)a,ien)o )-r,ico

    *n tratamiento trmico consta de tres etapas que se

    presentan a continuaci!n+

    Caen)a,ien)o as)a a )e,*era)/ra 01a+a: aele#aci!n de temperatura debe ser uniforme en la

    pieza.

    Per,anencia a a )e,*era)/ra 01a+a:&u n es lacompleta transformaci!n del constituyente estructural

    de partida. -uede considerarse suciente una

    permanencia de unos minutos por mil"metro de

    espesor.

    En2ria,ien)o: Este enfriamiento tiene que serrigurosamente controlado en funci!n del tipo de

    tratamiento que se realice.

    IV. MATERIALES 3 E&UIPOS

    De a *an)a *io)o

    CALDERO

    a funci!n del caldero es e#aporar agua, concentrando la

    energ"a qu"mica contenida en el combustible en energ"a

    trmica '#apor(. El #apor es transportado por tuber"as y

    empleado en los diferentes procesos que requieren

    calentamiento.

    as caracter"sticas son+

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    4/nciona,ien)o:

    El sistema de encendido esta generado por un adaptador de

    corriente que tiene entrada de / # y de salida 00/ 1 el

    cual genera un arco de chispa en dos electrodos, queiniciaran la combusti!n del combustible.

    2ediante una bomba es inyectado el combustible al

    quemador, donde por medio del arco de chispa se iniciara la

    combusti!n3 que a su #ez es alimentado por un #entilador

    que genera una corriente de aire, la cual a#i#a el fuego y

    Marca &team

    4oilerRegistro Industrial /56/56

    /0/768

    Potencia 9 :-

    Modelo &E-696

    N de Serie ;;9;9

    Ao de Fabricacin / psi

    Consumo de Petrleo .> 7-:Produccin de vaor 57 4tu?:ora

    Suer!cie de

    calentamiento;/

    Presin de "raba#o >/ psi

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    condensa al fuego por un sistema de tubos horizontales

    pirotubulares.

    -ara un control de seguridad automtico se usa un

    controlador de ni#el de agua para calderas, control de la

    bomba de agua, corte de la @ama y timbre de alarma'sistema automtico de 2c. DA%E B 2(. El sistema de

    desconectado se realiza mediante el man!metro que #erica

    el cambio de presiones del trabao que no son deseadas, as"

    cambiara bruscamente d sentido el interruptor de mercurio,

    desconectado del sistema.

    El sistema d agua es de doble entrada, puesto que esta se

    alimenta d agua potable a un tanque, la cual debe ser

    constante y @uida, por la cual se cuenta con un medidor d

    caudal.

    uego pasa a un ablandador de agua, porque las aguas

    tienen deferente naturalezas y contienen impurezas

    indeseables para el caldero. Es perudicial las sales formadas

    de incrustaciones, por eso hay que tener en cuenta la dureza

    del agua con respecto al carbonato de calcio.

    l pasar al siguiente tanque se deposita el agua blanda para

    su posterior bombeo al caldero para producir #apor

    saturado. Esta agua pasa por un sistema de tubos quetienen un sistema de lla#es para medir el @uo de entrada dl

    caldero.

    Ti*os +e Ca+eras

    Ca+eras +e Gran Vo/,en +e Ag/a Ca+eras Sencias

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    Estas calderas se componen de un cilindro de planchas

    de acero con fondos combados. En la parte central superior se instala una cFpula

    cil"ndrica llamada domo, donde se encuentra el #apor

    ms seco de la caldera, que se conduce por caGer"as a

    las mquinas.a planchas de la calderas, as" como los fondos y el

    domo se unen por remachadura.Esta caldera se monta en una mamposter"a de anillos

    refractario, y all" se instalan el fog!n carnicero y

    conducto de humo. En el hogar, situado en la parte

    inferior de la caldera, se encuentran las parrillas de

    erro fundido y al fondo un muro de ladrillos

    refractarios, llamado altar, el cual impide que se caiga

    el carb!n y ele#a las llamas acercndolas a la caldera.

    Ca+eras con 5er6i+oresEste tipo de calderas surgieron bao la necesidad de

    producir mayor cantidad de #apor. os her#idores son

    unos tubos que se montan bao el cuerpo cil"ndrico

    principal, de unos 0 metros de largo por 0.>/ metros

    de dimetro3 estos her#idores estn unidos a este

    cilindro por medio de #arios tubos adecuados.os gases del hogar calientan a los her#idores al ir

    hacia adelante por ambos lados del cuerpo cil"ndrico

    superior, tal como en la caldera anteriormentemencionada.as #entaas de estas calderas, a comparaci!n de las

    otras, es por la mayor supercie de calefacci!n o de

    caldeo, sin aumento de #olumen de agua, lo que

    aumenta la producci!n de #apor. &u instalaci!n,

    construcci!n y reparaci!n es sencilla.os her#idores pueden cambiarse o repararse una #ez

    daGados. a diferencia de dilataci!n entre la caldera y

    los her#idores pueden pro#ocar escape de #apor en los

    @anches de los tubos de uni!n y, a #eces, la ruptura.Esta es una de las des#entaas de esta caldera.

    Ca+eras +e 5ogar In)eriorEn este tipo de calderas, #eremos las caracter"sticas

    de funcionamiento de la caldera con tubos hogares

    HcornuallesH. Estas calderas estn formadas por un

    cuerpo cil"ndrico principal de fondos planos o

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    con#exos, conteniendo en su interior uno o dos

    grandes tubos sumergidos en agua, en cuya parte

    anterior se instala el hogar. El montae se hace en

    mamposter"a, sobre soportes de erro fundido,

    deando un canal para que los humos calienten a la

    caldera por el interior en su recorrido hacia atrs,

    donde se conducen por otro canal a la chimenea. &u

    instalaci!n se puede hacer por medio de dos

    conductos en la parte baa, para que los humos

    efectFen un triple recorrido+ hacia adelante por los

    tubos hogares, atrs por un conducto lateral, adelante

    por el segundo conducto y nalmente a la chimenea.

    os tubos hogares se construyen generalmente de

    plantas onduladas, para aumentar la supercie de

    calefacci!n y resistencia al aplastamiento.

    Ca+era +e Me+iano Vo/,en +e Ag/a 7Igni)/8/ares9 Ca+era Se,i)/8/ar

    Esta caldera se compone de un cilindro mayor de

    fondos planos, que lle#a a lo largo un haz de tubos de

    IH a ;H de dimetro. os tubos se colocan expandidos

    en los fondos de la caldera, mediante herramientas

    especiales3 se sitFan diagonalmente para facilitar su

    limpieza interior.

    2s arriba de los tubos se colocan algunos pernos otirantes para impedir la deformaci!n y ruptura de los

    fondos, por las continuas deformaciones debido a

    presi!n del #apor, que en la zona de los tubos estos

    sir#en de tirantes.-ara la instalaci!n de la caldera se hace una base

    rme de concreto, de acuerdo al peso de ella y el agua

    que contiene. &obre la base se coloca la mamposter"a

    de ladrillos refractarios ubicados con#enientemente el

    hogar y conductos de humos.

    a caldera misma se mantiene suspendida en marcosde erro $, o bien se monta sobre soporte de erro

    fundido. Estas calderas tienen mayor supercie de

    calefacci!n.

    Ca+era Loco,o)ora

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    Esta caldera se compone de su hogar rectangular,

    llamada caa de fuego, seguido de un haz tubular que

    termina en la caa de humo.El ni#el del agua queda sobre el ciclo del hogar, de tal

    manera que ste y los tubos quedan siempre baGados

    de agua.-ara e#itar las deformaciones de las paredes planas

    del hogar, se dispone de una serie de estayes y

    tirantes, que se colocan atornillados y remachados o

    soldados a ambas planchas.os tubos se an por expandidores a las dos placas

    tubulares y se pueden extraer por la caa de humo,

    cuando sea necesario reemplazarlos. $odas las

    calderas locomotoras se hacen de chimenea muy

    corta, las que producen pequeGos tiraes naturales.

    Ca+eras +e Gaoa;eciben este nombre las calderas de uno o dos tubos

    hogares, como la Cornualles, pro#istas de tubos

    8alloJay.Estos tubos son c!nicos y se colocan inclinados en

    distintos sentidos, de tal manera que atra#iesan el

    tubo hogar.os tubos 8alloJay reciben el calor de los gases por su

    supercie exterior, aumentando la supercie total de

    calefacci!n de la caldera Ca+eras Marinas

    os buques a #apor emplean calderas de tubos de

    humo y de tubos de agua. Entre las primeras se

    emplean frecuentemente las llamadas Hcalderas de

    llama de retornoH o Hcalderas suecasH.Este tipo de calderas consta de un cilindro exterior de

    a ;.0? metros de dimetro y de una longitud igual o

    ligeramente menor. En la parte inferior #an dos o tres

    y hasta cuatro tubos hogares, que terminan en la caa

    de fuego, rodeado totalmente de agua. os gases de lacombusti!n se untan en la caa de fuego, donde

    terminan de arder y retoman, hacia atrs por los tubos

    de humo, situados ms arriba de los hogares.)inalmente los gases quemados pasan a la caa de

    humo y se dirigen a la chimenea.

    Ca+eras Co,8ina+as

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    as construidas con ms frecuencia son las calderas

    de hogar interior y semitubular. En la parte inferior hay

    una caldera Cortnualles de dos o tres tubos hogares o

    una 8alloJay, combinada con una semi tubular que se

    sitFa ms arriba. mbas calderas tienen unidas sus

    cmaras de agua y de #apor, por tubos #erticales.os hogares se encuentran en la caldera inferior. os

    gases quemados se dirigen hacia adelante, suben y

    atra#iesan los tubos de la caldera superior, rodean

    despus a esta caldera por la parte exterior, baan y

    rodean a la inferior, pasando nalmente a la

    chimenea.El agua de alimentaci!n se entrega a la caldera

    superior y una #ez conseguido el ni#el normal de sta,

    rebalsa por el tubo #ertical interior a la cmara deagua de la cmara inferior. mbas calderas estn

    pro#istas de tubos ni#eles propios. El #apor sube por el

    tubo #ertical exterior, se unta con el que produce la

    caldera superior y > del domo sale al consumo.

    Ca+eras +e Pe

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    con#enientemente la presi!n a que se encuentre

    sometido dicho l"quido, y tambin a cualquier presi!n

    puede ser #aporizada el agua, con tal que se aumente

    con#enientemente su temperatura.

    Piro)/8/aresa caldera de #apor pirotubular, concebida

    especialmente para apro#echamiento de gases de

    recuperaci!n presenta las siguientes caracter"sticasEl cuerpo de caldera, est formado por un cuerpo

    cil"ndrico de disposici!n horizontal, incorpora

    interiormente un paquete multitubular de transmisi!n

    de calor y una cmara superior de formaci!n y

    acumulaci!n de #apor.a circulaci!n de gases se realiza desde una cmara

    frontal dotada de brida de adaptaci!n, hasta la zonaposterior donde termina su recorrido en otra cmara

    de salida de humos.El acceso al cuerpo lado gases, se realiza mediante

    puertas atornilladas y abisagradas en la cmara frontal

    y posterior de entrada y salida de gases, equipadas

    con bridas de conexi!n. En cuanto al acceso, al lado

    agua se efectFa a tra#s de la boca de hombre,

    situada en la bisectriz superior del cuerpo y con

    tubuladuras de gran dimetro en la bisectriz inferior y

    placa posterior para facilitar la limpieza de posibleacumulaci!n de lodos.

    Co,*araci=n en)re ca+eras Piro)/8/ares ;Ac/o)/8/ares

    Cri)erios Piro)/8/ares Ac/o)/8/ares

    Calidad de agua2enores

    exigencias,

    posiblefuncionamiento

    con salinidad del

    agua

    2ayores

    exigencias, es

    necesario unbao ni#el de

    salinidad

    2antenimiento )cil de limpiar 2as acuoso

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    e#isiones

    peri!dicas

    nspecci!n

    ordinaria,

    seguido de una

    prueba

    hidrosttica

    &on necesarias

    mediciones con

    ultrasonido

    adems de

    pruebashidrostticas

    endimiento 2ayor y de fcil

    mantenimiento

    2enor y dif"cil

    de realizar su

    mantenimiento

    en

    funcionamiento

    Contenido de

    agua

    2ayor, debido a

    su diseGo

    2enor

    Capacidad de

    acumulaci!n

    Debido al alto#olumen de

    agua, no es

    susceptible a las

    @uctuaciones de

    presi!n y carga

    &usceptible a [email protected] de

    presi!n y carga

    resultantes del

    proceso

    %ecesidades de

    espacio

    educidas Ele#adas

    -lazo de entrega 2s corto 2s largo

    Costes parani#eles

    comparables de

    gasto de

    fabricaci!n y

    calidad

    2enores 2enores

    )uente. http+??JJJ.bosch6industrial.com?les?fb/0IKsp.pdf

    E>5AUSTING

    De a *an)a *io)o

    http://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdfhttp://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdfhttp://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdfhttp://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdf
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    En la planta piloto se emplea este equipo para darle un

    tratamiento trmico a los en#ases, con la nalidad de

    eliminar los microorganismos que se encuentran en dichos

    en#ases

    Cuya nalidad es la formaci!n de #ac"o en un en#ase con

    productos antes de sellado o tapado.

    as caracter"sticas son+

    Tne o C?,ara

    argo I m.

    ncho /.I7 m.

    ltura /.> m.

    Ma)eria Acero [email protected]+a8e

    A)/ra 0 m.

    Largo ;.> m.

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    4a1a Trans*or)a+ora

    argo 5.;7 cm.

    ncho 0=.; cm.1elocidad I m?min.

    Mo)or

    Tri2?sico 7)rans,isi=n *or 2a1a9

    2arca Delcrosa

    $ipo 99/7;?)

    -2 05//

    :- 0.>

    LJ 0.0

    1oltae ;;/?/

    ntensidad de corriente >./?.>

    AUTOCLAVE

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    De a *an)a *io)o

    *na autocla#e es un recipiente de presi!n metlico de

    paredes gruesas con un cierre hermtico que permite

    trabaar a alta presi!n para realizar una reacci!n industrial,

    una cocci!n o una esterilizaci!n con #apor de agua. &uconstrucci!n debe ser tal que resista la presi!n y

    temperatura desarrollada en su interior. a presi!n ele#ada

    permite que el agua alcance temperaturas superiores a los

    0// MC. a acci!n conunta de la temperatura y el #apor

    produce la coagulaci!n de las prote"nas de los

    microorganismos, entre ellas las esenciales para la #ida y la

    reproducci!n de stos, cosa que lle#a a su destrucci!n. En el

    mbito industrial, equipos que funcionan por el mismo

    principio tienen otros usos, aunque #arios se relacionan conla destrucci!n de los microorganismos con nes de

    conser#aci!n de alimentos, medicamentos, y otros

    productos.

    A/)oca6e in+/s)ria: En el contexto industrial lapalabra autocla#e se utiliza para referirse a una olla a

    presi!n de gran talla, utilizada para cocimiento en

    procesos industriales. lgunos usos destacados de las

    autocla#es industriales son+

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    En la industria alimentaria+ se utilizan para la

    esterilizaci!n de conser#as y alimentos

    enlatados cuyas caracter"sticas requieren un

    tratamiento por encima de los 0// grados

    cent"grados 'mtodo %icols ppert (.

    En la industria maderera+ se utiliza para tratar la

    madera para construcciones en exterior

    'prgolas, porches, etc.( y as" protegerla de

    parsitos.

    En a in+/s)ria ,a+erera:se utiliza para tratar lamadera para construcciones en exterior 'prgolas,

    porches, etc.( y as" protegerla de parsitos.

    En la industria de los neumticos, se utilizan

    para realizar el #ulcanizado.

    En el tratamiento de residuos hospitalarios, se

    utiliza para eliminar los microorganismos

    pat!genos existentes

    V. RESULTADOS

    CALDERA

    Par)es ; 2/nciona,ien)o

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    El quemador hacer que el combustible caliente el agua

    tratada hasta con#ertirla en #apor. El agua que @uye por los tubos 'liquido( se e#apora

    '#apor saturado( hacia unos tubos extractores para ser

    distribuido a los equipos de tratamiento trmico

    TRATAMIENTO DE AGUA DURA

    El agua que se utiliza en el caldero debe ser agua

    blanda, por lo que pre#iamente el agua dura 'agua

    potable( debe tratarse mediante puricaci!n,

    aplicaci!n de sales y blanqueamiento.

    4lanqueador

    TU'ERIAS DE VAPOR

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    as tuber"as que conectan la caldera con dems

    equipos son de acero y aluminio, en las esquinas se

    encuentran man!metros manuales para medir la

    presi!n del @uo del #apor hacia los equipos. as

    tuber"as se sitFan en la parte superior de la planta

    debido a medidas de seguridad.

    E>5AUSTOR

    El exhaustor, realiza el proceso de exhausting de latas

    de conser#a. 2Ediante este proceso las latas son

    transportadas por una cinta metalica.

    AUTOCLAVE

    El autocla#e, equipo que se utiliza para esterilizar

    algunos productos. *tiliza el #apor que @uye por sus

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    paredes para calentar o e#aporar los insumos

    trabaados.

    VI. DISCUSION '&E1E%&, //5( as calderas de #apor se clasican,

    atendiendo a la posici!n relati#a de los gases caliente y delagua, en acuotubulares y pirotubulares, por la posici!n delos tubos en #erticales, horizontales e inclinados, por laforma de los tubos, de tubos rectos y de tubos cur#ados y

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    por la naturaleza del ser#icio que prestan en as, porttiles,locom!#iles y marinas.

    Caldera pirotubulares, en estas calderas los gases secalientan pasan por el interior de los tubos, los cuales sehallan rodeados de agua. as calderas pirotubularespequeGas, unto con las mquinas de #aporcorrespondientes, han sido desplazadas en su mayor"a porlos motores de combusti!n interna en la producci!n deenerg"a.

    2ientras que en las acuotubulares, por el interior de lostubos pasa agua o #apor y los gases calientes se hallan encontacto con la supercie externa, estas son empleadosexclusi#amente cuando interesa obtener ele#adas presiones

    y rendimiento, debido a que los esfuerzos desarrollados enlos tubos por las altas presiones son de tracci!n en #ez decompresi!n, como ocurre en los pirotubos.

    '1EN, //( El funcionamiento de las calderas se basaen calentar el agua de un circuito hasta el punto deebullici!n, de modo que el #apor se acumula en la parte msalta del circuito de @uido de la caldera. -or tener densidadmenor a la del agua. a caldera se alimenta de modo que elni#el de agua se mantiene ms o menor constante.

    Caldera de tipo pirotubular, este es el primer tipo de caldeade acero, y est formada por tubos rectos que contiene losgases de la combusti!n, y que calientan el agua que rodealos tubos. as ms usadas en la industria son lashorizontales tubulares, con tamaGos de hasta 79// Lg de#apor a la hora.

    Caldera $ipo acuotubular, como su nombre lo indica, estn

    formadas por tubos y colectores que contienen el agua, biensea en estado l"quido o #apor, durante su paso por lacaldera. os domos, que estn interconectados por los tubos,tiene la misi!n de almacenar agua y #apor. %ormalmentehay dos, tres o cuatro colectores, y generalmente uno deellos se encuentra a menor altura que lo otros, y contienenuna #l#ula de purga para e#acuar.

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    os superiores son colectores de agua y #apor, y en suinterior lle#an separadores de #apor, para eliminar elarrastre de humedad y un precipitado, puricando as" el#apor.

    Caldera de echo @uidizado, donde un s!lido se pone encontacto con un l"quido o un gas, adquiriendo el conuntounas caracter"sticas similares a las de los @uidos.

    1. CONCLUSIONES

    l igual que los equipos de refrigeraci!n, los equipos detratamiento trmico tienen un obeti#o principal,asegurar la inocuidad del alimento, asegurando ladestrucci!n de microorganismos que pueden causar eldeterioro del producto y podr"an perudicar alconsumidor.

    os tratamiento trmicos, pueden en muchos casos,daGar al producto si no se manipula de maneraadecuada, por lo general estos sistemas trmicos tienenincorporado, una #l#ula que controla este tipo deproblemas, o da la alerta.

    $odos los equipos que se obser#aron, forman parte detodo el proceso de elaboraci!n del producto, teniendocomo nalidad mediante la aplicaci!n de #apor,

    disminuir al mximo la carga microbiana.

    VIII. 'I'LIOGRA4IA

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    21/21

    l#ares, 2aquinarias $rmicas, -rimera Edici!n,4arcelona, //.

    4.