1. OPERACIONES UNITARIAS E INGENIERÍA QUÍMICA
Alimentación Tamiz Canalete helicoidal
Figura 30.4 Tamiz centrifugo.
Motor Tornillo de
Alimentación. Tamaño
Inferior
Descarga. Los tamices de materiales plásticos se expansionan algo durante la
operación y los pequeños cambios que se producen en las aberturas tienden a
impedir la obstrucción o cegado. Algunos equipos incluyen cepillos adosados a
las palas que colaboran con la acción centrífuga en hacer pasar los sólidos a
través del tamiz.
Comparación entre tamices reales e ideales. El objetivo de un tamiz es
separar una mezcla de partículas de varios tamaños en dos corrientes, una
inferior que pasa a través del tamiz y otra superior que es rechazada por el
tamiz. Cualquiera de ellas, o ambas, pueden ser el producto, y en el
tratamiento que sigue no se hace distinción entre las corrientes superior e
inferior desde el punto de vista de que una de ellas es deseable y la otra no.
Un tamiz ideal separaría nítidamente la mezcla de alimentación de tal
forma que la partícula mas pequeña en la corriente superior seria justamente
mayor que la partícula mas grande en la corriente inferior. Una separación ideal
de este tipo define un diámetro de corte, Dpc, que maraca el punto de
separación entre las fracciones. Generalmente Dpc, se considera igual ala
abertura de maya del matiz. Los tamices reales no producen una separación
perfecta alrededor del diámetro del corte si no el análisis acumulativo por
tamizado de las corrientes superior e inferior son del tipo que se muestra en la
figura 30.5. En este ejemplo típico el tamizado contiene un 19 por 100 de
material mas grueso Dpc mientras que el rechazo contiene un 15 por 100 que es
inferior a D,,. Las separaciones más nítidas se obtienen por partículas esféricas
cuando se operan con tamices de ensayo normalizado pero aun en este caso
hay solapamiento entre las partículas más pequeñas de las corrientes superior
y la más grande del flujo interior. El solapamiento es mayor cuando las
partículas son aciculares o fibrosas o cuando tienden a formar agregados que
actúan como partículas más grandes. Algunas partículas largas y finas pueden
incidir frontalmente contra la superficie de tamiz y pasar fácilmente a su través,
mientras que otras partículas del mismo tamaño pueden chocar lateralmente
contra el tamiz y ser retenidas. Los tamices comerciales generalmente
producen peores separaciones que los tamices de laboratorio de la misma
abertura de maya operando ambos con la misma mezcla.
Tamaño
superior

2. 0
0 1 2 3 4 5
D p'mm figura 30.5. Analisis para el ejemplo 30.5
Balance de mataría de un tamiz. A un tamiz pude aplicarse sencillos balances
de materias que resultan útiles para calcular relaciones de alimenticio, cernido
y rechazo, a partir de los análisis por tamizado de las tres corrientes y el
conocimiento del deseado diámetro de corte. Sean
F = velocidad de flujo másico de la alimentación
D = velocidad de flujo másico de la corriente de rechazo
B = velocidad de flujo másico de la corriente de cernidos
Xf = fracción másica del material A en la alineación
XD = fracción másica del material A en la corriente de rechazo
XB = fracción másica del material A en la corriente de cernidos
Las fracciones másicas del material B en las corrientes de alimentación,
superior (cernidos) e inferior (rechazos) son 1 – XF, 1 – XD y 1 – XB.
Puesto que toda la alineación de material que entra en el tamiz tiene que
salir como flujo de cernidos o como flujo de rechazos,
F = D + B (30.1)
El material A contenido en la alimentación debe salir en estas corrientes y, por
tanto
Fx, = Dx, + BxB (30.2)
FraccionacumulativademasamayorqueDp
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Tamaño superior
Tamaño
inferior
Alimentación
Dpc

3. Eliminando B de las Ecuaciones (30.1) y (30.2) se obtiene
D = xF – xB (30.3)
F xD – xB
Y eliminando D resulta?
B = xD xF (30.4)
F xD – xB
Eficacia de un tamiz. La eficacia de un tamiz (con frecuencia llamado
rendimiento del tamiz) es una medida del éxito de un tamiz en conseguir una
nítida separación entre los materiales A y B. si el tamiz funcionase
perfectamente, todo el material A estaría en la corriente superior (rechazo) y
todo el material B estaría en la corriente inferior (cernido). Una medida
frecuente de la eficacia de un tamiz es la relación entre el material A del
tamaño superior que realmente se encuentre en la corriente superior y la
corriente general superior y la cantidad de A que entra con la alimentación.
Estas cantidades son DxD y FxF, respectivamente. Por tanto
DxD
EA = (30.5)
FxF
Donde EA es la eficacia del tamiz basada en el tamaño mayor. Análogamente,
una eficacia EB basada en el material del tamaño inferior viene dada por
B (1– xB )
EB =____________ (30.6)
F (1– xF )
Se puede definir una eficacia global combinada como el producto de las dos
relaciones individuales, de forma que si su producto se representa por E,
D BxD (1 – xB )
E= EA EB = __________________
F2
xF ( 1 – xF )
Sustituyendo D⁄F y B⁄F de las Ecuaciones (30.3) y (30.4) en esta ecuación se
obtiene.
(xF – xB ) (xD – xF ) xD (1 – xB )
E= _________________________ (30.7)
( xD xB )2
( 1 – xF ) xF