operaciones mecanicas en la ingenieria agroindustrial

OPERACIONES MECANICAS EN LA INGENIERÍA
AGROINDUSTRIAL
Introducción a las operaciones
mecánicas
Contenido
1.1 Introducción.
1.2 Procesos de separación,
reducción de tamaño y mezclado.
1.2.1 Fundamentos y definiciones.
Orientaciones para el
estudio independiente
Lecturas complementarias
1.1 Introducción.
Operaciones mecánicas es una
rama de las operaciones unitarias.
Transformación física en cuanto a
posición, forma y tamaño.
1.1 Introducción.
üReducción de tamaño
üMezclado sólido-sólido y sólido-líquido
üSeparación sólido-sólido
üSeparaciones
Separaciones sólido líquido
üSeparación gas sólido
üManejo de sólidos -almacenamiento,
transporte y alimentación.
üAmpliación de tamaño
1.1 Introducción
Importancia de su estudio
vFacilitan el estudio de los procesos y es posible
diseñar nuevos.
v- Permiten conocer las variaciones de las
propiedades de los alimentos, dado el efecto que
causan.
1.2 Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
Figura 1.Tamiz
Figura 3. Molino para carnes
Figura 2. Mezclador
Figura 4. Mezclador de liquido
1.2 Procesos de separación, reducción
de tamaño y mezclado.
Procesos de separación
Hay varios métodos para separar los
componentes de una mezcla. En el laboratorio
son comunes los siguientes:
vDecantación.
vFiltración.
vDestilación.
vCristalización.
vMagnetismo.
vCromatografía.
1.2
Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
Técnica de
Separación
Diferencia de
propiedades
físicas
Componentes
sólidos
Tamaño,
densidad,
solubilidad,
propiedades
magnéticas
1.2 Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
Reducción de tamaño
•El tamaño medio de los materiales sólidos es
reducido por la aplicación de fuerzas.
•Compresión
•Impacto
•Desgaste o rozamiento
•Corte
1.2 Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
Las técnicas de reducción de tamaño son:
COMPRESIÓN: Es utilizada para la reducción gruesa de sólidos duros, genera
productos gruesos, medios o finos.
Desgaste O ROZAMIENTO: Genera productos finos a partir de materiales blandos no
abrasivos.
IMPACTO: Esta técnica consiste en el choque de las partículas para la disminución de
su tamaño.
CORTE: Se utiliza cuando se requiere un tamaño definido de partículas.
• Para gruesos y finos ( 6-250
mm)
Trituradoras • de mandíbula, rotatorias, de
rodillos lisos, de rodillos
dentados
Corte
Molinos
• Intermedios y finos
(malla 40-200)
• De bolas, de barras, de
martillos
Ultrafinos
• De martillos con
clasificación interna
• Con flujo de energía y
agitados (1-6 µm)
• Cuchillas cortadoras,
cutter
1.2 Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
• Mezclado
• El mezclado es una operación universal en la
industria.
• Tiene por objeto conseguir que cualquier
porción de una mezcla de materiales tenga
idéntica composición que otra porción y que
el total de la muestra.
Mecanismos de mezclado
• Mezclado por difusión: las partículas ruedan por una
superficie inclinada. (horizontalmente se produce
segregación)
• Mezclado por esfuerzos de corte: Se generan zonas de
deslizamiento (quiebre) en una mezcla de polvos.
• Mezclado por convección: se producen trayectos especiales
(modelos) de circulación en una masa de polvos.
1.2 Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
• Mezclado
• Entre las industrias que emplean
ampliamente el mezclado destacan aquellas
que manejan materiales viscosos y de
reología compleja.
• REOLOGIA: Estudia el flujo y la deformación
de los materiales.
1.2 Procesos de separación, reducción de
tamaño y mezclado.
Las necesidades de conocer la reología en la industria
de los alimentos son múltiples:
• Diseño de tuberías y selección de bombas
• Diseño y análisis de equipos de extrusión
• Selección y operación de equipos de mezclado
• Diseño y operación de cambiadores de calor
• Procesos en los que se realizan recubrimientos
• Selección de envases