Actividad No. 3 - Procesos Unitarios

Actividad No. 3
Producción de cemento
Descripción del proceso.
Explotación de la materia prima: de las canteras de piedra se extrae la caliza y la arcilla a través de la
detonación con explosivos y barrenación.
Transporte de materias primas: una vez las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a
la planta.
Fragmentación: el material de la cantera es fragmentado y reducido a un tamaño máximo de una y media
pulgadas.
Prehomogeneización: es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro
material que lo requiera.
Almacenamiento de materias primas: cada de las materias primas es transportada por separado a su sitio de
almacenamiento en donde son dosificadas para la producción de los diferentes tipos de cementos.
Reducción de tamaño: el material almacenado se reduce de tamaño hasta pulverizarlo.
Homogeneización de harina cruda: se realiza en los sitios de almacenamiento para lograr una mezcla
homogénea del material.
Calcinación: es una parte importante en el proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo
interior a 1400C, la harina cruda se transforma en clinker que son pequeños módulos gris oscuros de 3 a 4 cm.
Molienda de cemento: el clinker es molido y se le agrega yeso para alargar el tiempo de fraguado del
cemento.
Envase y embarque del cemento: el cemento es enviado a los depósitos de almacenamiento de los que se
extrae por sistemas mecánicos o neumáticos siendo transportado hasta donde será envasado en sacos de
papel o surtido directamente a granel.
1. Luego de leer la descripción del proceso, y visitar la página web del curso de Procesos unitarios
http://unitarios.tripod.com haga el diagrama de flujo del proceso señalando en cada etapa que equipos de
almacenamiento, transporte y reducción de tamaño seleccionaría. Justifique su selección.
2. Cuál cree usted son los principales impactos ambientales de la producción de cemento? Se podrían
plantear algunas soluciones? Señale que correcciones haría en cada etapa del proceso si es posible.
3. La reducción de tamaño es una de las operaciones unitarias menos eficientes desde el punto de vista
energético, menos del 1% de la energía liberada de los sólidos se utiliza para crear superficies nuevas, el
resto se disipa como calor. Existen expresiones para calcular la energía requerida para trituración y molienda,
que están relacionadas con el índice de trabajo W, definido como el requerimiento total de energía en kwh/ton de alimentación necesaria para reducir una alimentación muy grande a un tamaño tal que el 80% pase
por un tamiz de 100m. De acuerdo con lo anterior y dada la siguiente curva de energía consumida vs. Área
creada, qué material tiene el índice de trabajo más alto y formaría un mayor numero de gruesos?
4. Para la misma masa de dos sólidos diferentes se presenta la siguiente grafica obtenida al hacer un análisis
acumulativo de los mismos, después de haber sido sometidos a un proceso de molienda en el que se les
suministró a los dos la misma cantidad de energía:
A
B
De acuerdo con las anteriores graficas seleccione la o las informaciones correctas:
a. La energía requerida para que el 80 % del producto pase a través de una malla 100 micrómetros es menor
en el sólido A.
b. La energía requerida para que el 80 % del producto pase a través de una malla 100 micrómetros es menor
en el sólido B.
c. El sólido B presenta un mayor índice de trabajo que el sólido A
d. El sólido A presenta un mayor índice de trabajo que el sólido B