FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA INDUSTRIAL Y GESTIN EMPRESARIAL

CURSO: OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS

DOCENTE: Nicols Ortiz Vargas

INFORME DE PRCTICA N5:CONSERVACIN DE LA MATERIA: Trituracin - Tamizado

Integrantes:GONZALEZ NUEZ JOCABED HIDALGO VELA JEAN FRANCO LIMA TERAN EDWIN MARCELO MORALES AMESQUITA JORGE ADRIAN

Fecha:27/04/15

NDICEResumen 3 Antecedentes 4Revisin de literatura . 4Objetivos . 7Importancia .. 7Materiales y equipos .. 7Detalles experimentales 9Conclusiones. 13Recomendaciones . 13Referencias bibliogrficas . 14Cuestionario. 14Procesos experimentales( imgenes). 18Anexo 19

I. RESUMEN Permteme introducir el resumen definiendo la materia, Se le llama materia a todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. En la mayora de los casos, la materia se puede percibir o medir mediantes distintos mtodos. La descripcin de materia dada por la fsica moderna, incluye cualquier entidad, campo o discontinuidad que se traduce en un fenmeno perceptible que tiene continuidad a travs del espacio tiempo, su velocidad es igual o menor a la velocidad de la luz, y se le puede asociar una cierta energa. Hoy en da se conoce que todas las materias tienen energa, pero no todas tienen masa. La materia msica est formada por molculas, tomos y partculas subatmicas.

Algunos ejemplos de materia no msica seran los fotones que forman la luz, la radiacin electromagntica, entre otros. La ley de la conservacin establece un punto muy importante; En toda reaccin qumica la masa se conserva, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos.

Las operaciones unitarias que reducen el tamao de partculas son procesos Industriales muy importantes, en efecto se aplican para: rocas, carbn, cemento, plsticos, granos, etc. Los equipos que se usan para disminuir el tamao de partculas se denominan en general molinos. Se puede procesar desde pocos kilogramos por hora (operaciones de baja escala) hasta cientos de toneladas por hora (en la industria minera). En muchas ocasiones el material debe molerse desde aglomerados de gran tamao hasta polvo muy fino. Probablemente un solo molino no sea capaz de lograr la reduccin deseada, entonces ser necesaria una secuencia de equipos para lograr el objetivo

II. ANTECEDENTESPRODUCCION DEL CEMENTOEn la industria del cemento para la molienda de las materias primas se emplean, generalmente, molinos de bolas, molinos verticales de rodillos y molinos de cilindros de alta presin. Los molinos de bolas son, prcticamente, los nicos que permiten moler fino los productos duros y abrasivos con un coste aceptable. Pasaremos a describir los molinos verticales de rodillos y los de cilindros de alta presin, dejando los de bolas para el tema de la molienda del cemento.

La seleccin del molino adecuado (Llegar a la finura deseada con el mnimo consumo de energa) depende de las siguientes caractersticas del material:

- Composicin qumica. - Composicin mineralgica. - Propiedades fsicas.

Adems, es necesario especificar/considerar los siguientes requisitos:

(a).- Tamao y distribucin inicial de las partculas (Alimentacin), (b).-Propiedades del material con respecto a la molturabilidad, el secado y desgaste (Dureza). (c).-Finura y homogeneidad del producto final requeridoOBTENCIN DEL CEMENTO

MoliendaEl clnker que sale de los enfriadores es transportado a una cancha de almacenamiento donde termina su proceso de enfriamiento para ser posteriormente alimentado a los Molinos de Bolas de Cemento o a las Prensas de Rodillos de Cemento. La molienda conjunta del clnker con yeso constituye el Cemento Portland, adicionndose yeso en aproximadamente 3.8 %.

a) Molinos de bolasLos molinos de bolas son cilindros de acero de 4.40 metros de dimetro por 14.40 metros de largo revestidos interiormente por blindajes acerados, en su interior se encuentran hasta 280 toneladas de bolas de acero de diferentes dimetros clasificadas por pesos y diseadas para dar una determinada finura. La capacidad de cada una de estas unidades es de alrededor de 120 TM/h con un consumo de 5.5 MW/h de energa.

b) Prensa de rodillosLas prensas de rodillos estn constituidas por dos cilindros macizos que giran en sentido contrario y que comprimen el clnker y el yeso hacindoles pasar necesariamente por el espacio regulable entre ellos. Luego este producto que sale en forma de keke, pasa por un desaglomerador que lo desmenuza, para luego dirigirse a las separadoras que clasifican lo fino como producto terminado (cemento) y lo grueso regresa a la prensa para su remolienda. Las prensas de rodillos son equipos altamente eficientes que pueden trabajar en forma independiente, produciendo 115 toneladas de cemento por hora con un consumo energtico de 3,6 MW por hora o pueden trabajar en forma combinada con los molinos de bolas para llegar a producir conjuntamente 225 toneladas de cemento por hora. Finalmente el cemento es trasladado a los silos de envase por medio de las fajas transportadoras y/o bomba de transporte neumtico.

III. REVISIN LITERARIALa teora ms antigua sobre la creacin de la materia se describe en Gnesis 1:1: En el principio Dios cre los cielos y la tierra, es decir, la materia fue la primera cosa creada. La teora moderna de la formacin de la materia se identifica con la Teora del Big Bang, la cual es un modelo ampliamente aceptado sobre el origen y evolucin de nuestro universo. El modelo postula que el universo observable empez desde un punto que se expansion instantneamente, hace aproximadamente de 13 a 14 billones de aos, lo que se considera como el comienzo del tiempo. Desde el Big Bang, el universo est continuamente en expansin. Se acepta que la materia fue creada despus de tres segundos, que las galaxias se formaron sobre cinco mil millones de aos ms tarde y que el hombre fue creado al cabo de quince mil millones de aos.

Fue Newton (1643-1727) quien sobre 1687 dio una definicin operativa de la masa de acuerdo con m = V. Sin embargo, el filsofo y fsico austriaco Ernst Mach (1838-1916) y otros cientficos prefirieron definir la masa a partir de la segunda ley de Newton m = F/a donde la fuerza es bien de atraccin o de empuje y su fuente puede ser la gravitacin, la electricidad, el magnetismo o el esfuerzo muscular. La definicin es una medida de la inercia de un cuerpo y recibe el nombre de masa inercial porque especifica la resistencia de un cuerpo a cambiar su movimiento. Por otro lado, la masa gravitatoria se define a partir de la fuerza que acta entre dos cuerpos de acuerdo con la Ley General de la Gravedad de Newton, F = Gm1m2/r2.

La ley de la conservacin de la materia se atribuye corrientemente a Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), un qumico francs que propuso la ley en 1789. Fue uno de los pocos qumicos de su tiempo que valor plenamente la importancia de que el peso de los productos de una reaccin qumica debe ser igual al peso de los reactantes, lo que coincide con los siguientes enunciados de la ley, en cualquier cambio de estado, la masa total se conserva o la materia ni se crea ni se destruye en cualquier reaccin qumica. Es interesante mencionar que aunque la paternidad de la ley de la conservacin de la materia se atribuye generalmente a Lavoisier, era bien conocida mucho antes que l la enunciara. Hay que retroceder hasta los antiguos griegos. Anaxgoras lo expresaba de este modo en el ao 450 a.C.: Nada se crea ni desaparece, sino que las cosas ya existentes se combinan y luego de nuevo se separan. La versin de la ley en cualquier cambio de estado, la masa total se conserva (excepto en las reacciones nucleares) se muestra mediante la combinacin por distintos modos de las dos mitades de la imagen original.

Durante doscientos aos los cientficos creyeron que el enfoque de Newton sera vlido en cualquier situacin y definitivo para siempre, lo que supona que la masa sera independiente del movimiento. Pero luego vino Einstein, y a comienzos del siglo veinte present su teora especial de la relatividad que lleva a la conclusin, entre otras, de que la masa de un cuerpo aumenta con su velocidad de acuerdo con m = mo [1 (v/c)2]0.5 donde mo es la masa del cuerpo en reposo, m es la masa cuando est en movimiento con una velocidad v relativa a un observador y c es la velocidad de la luz. Adems, Einstein concluy que masa y energa estn interrelacionadas por E = mc2.

Ley de la conservacin de la materia

En el ao 1745, Mijal Lomonosov enunci la ley de de conservacin de la materia de la siguiente manera:En una reaccin qumica ordinaria donde la masa permanece invariable, es decir, la masa presente en los reactivos es igual a la masa presente en los productos. En el mismo ao, y de manera independiente, el qumico Antoine Lavoisier propone que la materia no se crea ni se destruye, slo se transforma. Es por esto que muchas veces la ley de conservacin de la materia es conocida como ley de Lavoisier-Lomonosov.

Estos cientficos se referan a la materia msica. Ms adelante se observ que en algunas reacciones nucleares existe una pequea variacin de masa. Sin embargo, esta variacin se explica con la teora de la relatividad de Einstein, que propone una equivalencia entre masa y energa. De esta manera, la variacin de masa en algunas reacciones nucleares estara complementada por una variacin de energa, en el sentido contrario, de manera que si se observa una disminucin de la masa, es que sta se transform en energa, y si la masa aumenta, es que la energa se transform en masa.

Teniendo en cuenta la ley de conservacin de la materia, cuando escribimos una ecuacin qumica, debemos ajustarla de manera que cumpla con esta ley. El nmero de tomos en los reactivos debe ser igual al nmero de tomos en los productos. El ajuste de la ecuacin se logra colocando ndices estequiomtricos delante de cada molcula. El ndice estequiomtrico es un nmero multiplica a los tomos de la sustancia delante de la cual est colocado.Tomemos por ejemplo la reaccin qumica de formacin de amonaco a partir de nitrgeno e hidrgeno.N2 + H2 -> NH3

Observamos que en los reactivos hay dos tomos de nitrgeno y dos tomos de hidrgeno, mientras que en los productos hay slo un tomo de nitrgeno y tres de hidrgeno. Para que la ecuacin qumica cumpla con la ley de conservacin de la materia, tenemos que agregar coeficientes estequiomtricos, de la siguiente manera:N2 + 3H2 -> 2NH3

As logramos que el nmero de tomos sea el mismo en ambos lados de la ecuacin. Estos significa que dos tomos o dos moles de nitrgeno reaccionarn con tres tomos o moles de hidrgeno para formar dos tomos o moles de amonaco. Cuando el coeficiente estequiomtrico es uno, no se escribe.

PROBLEMA.

La cantidad final de la materia ser igual que al principio del inicio en el proceso de tamizado y/o trituracin?

Queremos saber cul es la diferencia entre las masas iniciales y finales en el proceso?

OBJETIVO.

Demostrar que la materia se puede reducir a partculas imperceptibles.

Comprobar el balance de la materia una vez que es procesada, la misma cantidad de materia que ingresa a un determinado proceso debe salir sin sufrir cambios.

Determinar las prdidas que pueden ocurrir durante un proceso.

IMPORTANCIA.

El conocimiento de las clases de trituracin y molienda tiene una importancia fundamental ya que nos permite extraer componentes especficos de alguna materia prima sin tener que desechar el resto.

Es importante tambin obtener elementos puros, cosa que sera imposible si la materia se destruyera.

La importancia en las industrias de alimentos, la reduccin de tamao puede ayudar a procesos de extraccin de alimentos, a disminuir los tiempos de coccin, etc. En las industrias de alimentos los equipos para la molienda suelen recibir diferentes nombre segn la aplicacin, por ejemplo molienda de granos, picado de carne, cubeteado de tubrculos, rayadores, etc.

DISEO DE LA INVESTIGACIN

NMATERIALES/ REACTIVOS

1 Beacker 500 ml

2Balde plstico

3Balanza digital

4Termmetro digital

5Regla graduada

6Embudo

7

8

9

10

11

12

Licuadora

Martillo

Tamizador

Malla

Papa

Comida de can

PROCEDIMIENTOEXP1: OPERACIN DE MOLIENDA Y TAMIZADO:- Se procede a pesar la comida de can.

- Medicin de dimetro inicial de la comida de can.

- Se procede a triturar la comida del can con martillo.

- Proceso de tamizado: usamos los tamices y apuntamos sus dimetros. (Cada uno tiene nmero)

- Pesar la comida de can obtenida en cada retencin

EXP2: TRITURACIN HMEDA:- Lavar y pesar la papa.

- Pelar la papa y luego proceder a pesar.

Operacin de trituracin. - Trozar en porciones pequeas para la licuadora. (Medir la cantidad de agua utilizada para la molienda.)

Operacin de filtrado. - Filtrar por prensado para esto utilizaremos una gorra de malla.

- Medir volumen de agua obtenida.

Operacin de sedimentacin. - Dejamos reposar el lquido filtrado en una probeta grande y tomar el tiempo y pesar la cantidad de almidn obtenida previo secado.

Operacin de Secado.- Pesar la harina pesar y colocar en un recipiente para secarlo a temperatura baja o a ambiente. Bolsas por Kg.: 1222. Bolsa delgada 10 x 20 x 0,022

Peso de bolsa = 0.82 gramos

- Se pes la masa de la papa escurrido dando como resultado 240 gramos. (Descontar peso de toca y bolsa).

Se pes el almidn en pasta por el contenido de agua que tena y dio como resultado 80 gramos (Descontar peso de la bolsa).

Se pes el almidn en polvo dando como resultado 60 gramos. (Descontar peso de la bolsa).

Se pes la masa de papa secado y se consiguieron 195 gramos. (Descontar peso de la bolsa).

El porcentaje de error se debe a la precisin de la balanza que se ha conseguido (redondea a 5 gramos)

CLCULOS

EXP-1 OPERACIN DE MOLIENDA Y TAMIZADON de mallaSistema InglesSistema internacionalPeso%

100.7872.00 mm21.4 g8.44

80.9372.36 mm83.0 g32.71

180.3941.00 mm66.4 g26.17

200.0331850 um15.4 g6.07

300.0234600 um27.4 g10.8

400.0175425 um39.6 g15.61

500.014300 um0.4 g0.18

1000.0059150 um0.1 g0.039

253.7 g

DATOS

% Obtenido maya N10

% Obtenido maya N8

% Obtenido maya N18

% Obtenido maya N20

% Obtenido maya N30

% Obtenido maya N40

% Obtenido maya N50

% Obtenido maya N100

PORCENTAJE DE RENDIMIENTO

EXP-2 TRITURACIN HMEDADATOSPESOS EN GRAMOS

M1Papa entera503.6 g

M2Cascara de la papa26.6 g

M3Pulpa 477.0 g

M4Agua agregada600 ml = 600 g

M5Sedimentacin 720 ml = 982.7 g

M6Filtrado 732.5 g

M7Harina hmeda250.2 gPeso seco = 195 g

M8Agua decantada650 ml = 650 g

M9Almidn hmedo79.18 g

M10Liquido de humedad20.0 g

M11Almidn seco59.18 g

% de humedad de la masa de harina

% de humedad del almidn obtenido

% Rendimiento del almidn

DIAGRAMA DE OPERACIN

Almidn M8M9

AguaM4Tela

PapaM1FILTRADO

Liquido Sedimentacin

M6M5PulpaM8TrituracinY MoliendaPelar

M3

CascaraM2ALMIDNHMEDOM9

M10SECARHarina secaH2O

SecarLiquidoAlmidnSecoHarina (hmeda)M7

M11

BALANCE DE MATERIAMATERIA PRIMAHARINAAGUA

AGUAALMIDN

DATOS:Materia prima pulpa de papa477 g

Agua entrante600 g

Harina seca195 g

Almidn seco59.18 g

Agua total saliente725.2

Nota: El agua total saliente se obtiene de la suma de M8 (peso del lquido de la separacin del almidn ms la humedad de la harina ms la humedad del almidn.

CALCULO DE LA PERDIDA DE MASA

Cantidad entrante = 477g + 600g = 1077gCantidad saliente = 195g + 59.18g + 725.2g = 979.38g

Cantidad entrante - Cantidad saliente = Cantidad perdida 1077g 979.38g = 97.62

% de prdida del balance de masa

RECOPILACIN DE RESULTADOS

EXP-2 TRITURACIN HMEDA

% De Humedad De La Harina22.06 %

% De Humedad Del Almidn25.26 %

% Rendimiento Del Almidn12.20 %

Masa entrante1077 g

Masa saliente979.38

Masa perdida97.62

% de masa perdida9.06 %

ANLISIS DE RESULTADOS

Con respecto al proceso de tamizado del alimento para mascota se obtuvo que la masa de salida de las partculas fue mayor a la introducida. Esto se debe a que en experimentos anteriores dejaron residuos de partculas que se adhirieron a nuestra muestra y elevaron la masa total original.

Con respecto al proceso de balance de materia por obtencin de almidn a travs de la papa se encontr que la cantidad de masa total no es totalmente exacta, esto se debe a que no se consigui una balanza lo suficientemente precisa para dar resultados en gramos.

En el balance de masa se obtuvo una perdida esto se debe a errores en el proceso como la pesada, las mediciones y los errores operativos.

CONCLUSIONES

Se pudo demostrar durante la operacin de triturado que las partculas slidas tienden a reducirse cada vez que una fuerza fsica las presiona (trituracin).

Comprobamos que el balance de materia es aproximado puesto que en el proceso pueden existir factores de prdida o alteracin.

Se determin que las prdidas ms frecuentes ocurren en por evaporacin de las sustancias hmedas que requieren ser deshidratadas.

RECOMENDACIONES

Debemos limpiar bien el tamiz despus de cada utilizacin pues esto nos puede generar mucho error en los clculos.

Cuidar que en la trituracin de la muestra no haya prdidas. Para ello se recomiendo triturarlo dentro de bolsas que viten la perdida.

Lavar bien la papa para evitar errores en su pesado por alguna suciedad que le sume peso.

Medir bien las cantidades de agua que se le agregara puesto esto influye directamente en los clculos posteriores

REFERENCIAS BIBLIOGRFICA.

Mnica Gonzles (7 de octubre de 2010). La gua de qumica. Recuperado el 26/04/14 de:http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materia

Universidad de alicante. Espaa. Recuperado el 25/04/2014 de http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8444/1/Mass%20conservation%20.pdf

Centro Cientfico Tecnolgico Baha Blanca. Universidad Nacional del Sur. Argentina. Recuperado el 25/04/2014 de http://www.criba.edu.ar/cinetica/solidos/Capitulo9.pdf

Cementos Lima. Lima. Per (2010) proceso de produccin de atocongo. Recuperado de https://www.cementoslima.com.pe/article.aspx?cod=59&cat=3

ANEXO N 01https://www.youtube.com/watch?v=Z496gBscdq8

Traslado y descarga en faja transportadoraPesado de producto finalIngreso a batera de hidrociclonesTransporte de almidn en maq. para embazarAlmacenamientoEmbazadoAlmacenamiento para su ventaApilamiento en parihuelaCocido de sacoLlenado de sacosSecado totalSecado de almidnDescarga automtico de producto finalDescarga de almidn pre secado a mquina secadoRetiro de almidn pre-secadoCentrifugado Traslado y descarga de almidn en mq. CentrfugaAlmidn pre-secadoExtraccin de almidnExtraccin de fibraFibraDecantacin de almidnConcentracin de lechadaTamizado de lechada concentradaSeparacin, lavado, refinamientoAlmacen. Temp. de lechadaTransporte de pulpa a tanque para lechadaSeparacin de cascaraPeladoObtencin de lechadaIngreso de papa a molino superaspadoSeleccin de papa (pleno transporte)Transporte hacia molinoTrituracinLavado de materia primaPre mojado (antes de tina)Traspaso a elevador de cangilonesTraslado de papa en faja transformadoraLavadoMateria primaPesado de papaRetiro de almacnPLANTA PROCESADORA DE ALMIDN -ANDAHUAYLAS