discusion de secado

8/6/2019 discusion de secado

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DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Para determinar la correlación delcoeficiente de transferencia de masa, asícomo la curva de secado en la operaciónunitaria de secado su utilizó yuca.

Las condiciones ambientales que se tienenen el secador de bandejas no permiten que sereflejen los datos reales de humedad, por loque se realizaron dos corridas en una balanza de humedad para obtener el valor real de humedad contenida en la muestra,esta determina la humedad retenida por layuca en un intervalo de tiempo conocido.Los resultados obtenidos se muestran en laFigura X y Figura X1 a continuación

Figura X. Perfil de humedad relativa contratiempo en la primera corrida de la balanzade humedad

Figura X1. Perfil de humedad relativacontra tiempo en la segunda corrida de la balanza de humedad

A partir de las Figuras X y X1 se puedeobservar que aumenta el porcentaje dehumedad removida del sólido conforme el paso del tiempo. A partir de estecomportamiento obtienen los siguientesresultados.

Cuadro X. Resultados obtenidos en la balanza de humedad

Corrida Mas

aInici

al(g)

Masa

Final(g)

HumedadPérdida

(g)

Mas

aSólido

Seco(g)

Relació

n

SecoHúmedo

(g/g)

1 9.99 4.85 5.14 4.850.485

210.0

14.79 5.22 4.79

0.479

Por otra parte, para elaborar la curva desecado se utilizó el secador de bandejas. Layuca se colocó en la bandeja y se mantuvo latemperatura de la corriente de aire en 65°Caproximadamente, esto por investigación previa.

Se estableció la curva de humedad por solido seco en función del tiempo, la cual se presenta a continuación.

Figura X2. Perfil de humedad por sólidoseco en función del tiempo.

Como se puede observar en la Figuraanterior, no hay un cambio de pendienteapreciable. Al finalizar la gráfica se observaun tenue cambio en la curva, por lo que probablemente en el momento en quefinalizó la corrida se dio el inicio del cambiode pendiente. A partir de la Figura X2, seestableció que la humedad en el equilibrio esde 46 kg de humedad/kg de sólido seco, por lo tanto este es el máximo de humedad alque se puede llegar en el proceso de secado.Si en la operación se supera esta cantidad, elsólido tomará humedad del ambiente paravolver a su estado de equilibrio.

Asimismo, se obtuvieron las gráficas develocidad de secado y de flux de humedad,las cuales se presentan a continuación.

Figura X3. Curva de velocidad de secado para la yuca.

Figura X4. Curva de flux de secado para layuca.Como se puede observar, las tendencias decada sección de la curva se presentan por lalínea de mejor ajuste, esto debido a que lasmediciones son muy poco constantes. La primer etapa en la cual se da la



estabilización del proceso posee un ajustelineal y un intervalo largo de tiempo, la pocaconstancia de los datos se debe a los erroresen la medición de la masa del sólido. Loserrores más comunes se dieron por lainestabilidad de la bandeja en relación con la balanza, además de que esta última seapagaba constantemente.

Por otro lado, la segunda etapa de secadocon velocidad constante sí se observaclaramente en ambas figuras, con pocoserrores de medición. Esta es la zona deinterés y para la cual se estimó el coeficientede transferencia de masa, lo cual se analizarámás adelante.

La tercera etapa de la curva es la develocidad de descenso, la cual inicia cuandose alcanza el contenido crítico de humedad yla rapidez de secado disminuye. En este punto,la pérdida de humedad se puedeobservar en la línea de tendencia, que puedesuponer un comportamiento lineal parafacilidad de los cálculos.

Finalmente se obtuvieron los valores delcoeficiente de transferencia de masa tantoteórico como experimental, los cuales se presentan en el siguiente Cuadro.

Cuadro X5. Resultados obtenidos para elcoeficiente de transferencia de masa teóricoy experimental.

Coeficiente de Transferencia Valor

kyaexp (kg humedad/(m2 s)) 0.0333

kya teó (kg humedad/(m2 s)) 0.0655

Error (%) 49.25

Los valores obtenidos en el Cuadro X5muestran un alto porcentaje de error, estodebido a las condiciones experimentales ydel equipo. Es importante anotar que el aireque ingresa al secador posee un porcentajede humedad distinto a lo largo del

laboratorio, esto pues el aire es tomado delambiente y las condiciones ambientalescambian con el avance de las horas. Por otro lado y como se mencionó antes, la balanza constantemente se apagaba y elhigrotermoanemómetro en un momentodado sufrió una baja en sus baterías.Asimismo, el flujo de vapor es difícil decontrolar, pues el manómetro es poco preciso y muestra una variación de la presión constante.

Conclusiones y Recomendaciones

• Las relaciones de sólido húmedo-sólido seco obtenidas por la balanzade humedad fueron de 0.485 g/g y

0.479 g/g para medición por duplicado.

• La humedad en equilibro para layuca es de 46 kg de humedad/kgsólido seco.

• El coeficiente de transferencia demasa experimental para la operaciónde secado de yuca es de 0.0333 kghumedad/m2 s con un error de49.25%.

• Se recomienda que en el procedimiento de la balanza desecado, fijar un valor de temperaturaalta de manera que la medición seamás rápida y se puedan elaborar máscorridas, de manera que el sólido nose descomponga.

• Mantener especial atención en elmanómetro que mide la presión delvapor, para evitar fluctuaciones altas.

• Colocar un soporte de manera que la bandeja con el sólido no choquecontra las paredes del túnel del

secador.

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