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