laboratorio de procesos ii - secado

Deshumidificación de una muestra de arena por medio de un secador de bandejas.

Temuco, Noviembre 2015

Integrantes: Daniel Erices Cristian Fernández Renzo Contreras Alejandro González Diego Catalán

. Introducción al secado

“Secado se refiere a la remoción de liquido en un solido por evaporación.” ( Perry, 1984)

Objetivos• General

• Elaborar las curvas de secado y de velocidad de secado de un material sólido húmedo a temperatura constante y humedades (inicial y final) establecidas.

• Específicos

• Conocer los principios básicos de la operación de secado• Estudiar los conceptos básicos asociado al secado de un producto.• Aplicar conocimientos adquiridos en transferencia de calor y de masa en el secado de una muestra de arena.• Determinar el contenido de humedad y la rapidez critica de secado.

. DESCRIPCIÓN Y DESARROLLO DEL TEMA

Tipos de secado :- Convección o directos : se utilizan para secar partículas o materia de forma

laminar o pasta - secador de bandeja - secador de túnel - secadores rotatorios - secadores por aspersión

Fuente: Geankoplis, 1999


Tipos de secado :- Conducción o indirectos : se utilizan para solidos de poco espesor y/o gran

contenido de humedad - secador indirecto al vació con anaqueles - secador de tambor

Fuente: Geankoplis, 1999


Tipos de secado :- Radiación :- Este se lleva a cabo por radiación electro magnética cuyo longitud de onda se

encuentra en el rango del espectro solar y microondas (Mujumdar,2000)

- secadores solares

Fuente : Axtell, Bush, 1990


Tipos de secado :- Secador por bomba de calor :

- Lo secadores de bomba de calor son la coexistencia de dos sistemas ingenieriles: La bomba de calor y Secador (prasertsan, Saen-Saby, 1998)

- Este tipo de secador nace por el ahorro de energía y la optimación del proceso.


Secador de bandeja

Transferencia de calor tipo convección o indirecta


Factores en el proceso de secado

1. Temperatura del aire En forma general mediante se aumenta la temperatura se acelera la eliminación de humedad en el proceso de secado

2. Humedad relativa de aire:Se mide como la razón de la presión de vapor de agua presente en ese momento, con respecto a la presión de saturación de vapor de agua a la misma temperatura ( Perry, 1984)


Factores en el proceso de secado

3. Velocidad del aire Su principal función es la transferencia de energía al material facilitando la evaporación de la fase liquida, en un segundo lugar transportar la humedad saliente del material.

. Desarrollo del practico

Materiales :


Metodología :

1) Colocar el control de velocidad del ventilador a la mitad de su posición, para que esta no sea muy alta.2) Colocar el control de temperatura a su máxima posición.3) Determinar la temperatura de entrada y de salida de la zona de secado hasta alcanzar condiciones de estadio estacionario, es decir se debe estabilizar el equipo.4) Pesar cada una de las bandejas a utilizar en el experimento.5) Agregar una cantidad de arena a las bandejas del equipo, lo recomendada por la docente.


Metodología :

6) Humedecer las muestras de arena con una determinada cantidad de agua , lo recomendable para obtener buenos tiempos de secado.7) Introducir las bandejas con muestra húmeda en el secador.8) Realizar tablas de datos que incluyan la variación del peso del material húmedo en kg H2O/ kg totales, así también como de kg H2O/kg sólido seco en el tiempo.9) Cada 2 minutos medir la temperatura del bulbo húmedo y la de bulbo seco en la zona de secado.10) Medir el área de secado y el área de salida del flujo de aire.

. Resultados

Datos generales :

Peso seco (bandeja + arena seca) 538 g

Peso húmedo 600 g

Bandeja 338 g

Arena 200 g

Agua 60 mL

Flujo aire 6 kg/sm2

V 0,88 m/s

V (4 minutos) 1,33 m/s

Resultados tabla 1 • . Resultados

Tiempo(min) Temperatura(°C) Masa(g)

0 47 600

2 47 597

4 47 586

6 47 585

8 48 581

10 48 579

12 48 579

14 48 575

16 48 574

18 48 573

20 45 572

22 45 571

24 45 569

26 45 567

28 45 565

30 45 564

32 45 563

34 45 560

36 45 559

38 45 558

40 47 555

42 47 554

44 47 553

46 46 552

48 46 551

50 46 547

52 45 546

54 45 546

56 45 544

58 45 543

60 45 543

62 45 543

64 45 536

66 45 536

68 45 536

70 47 537

72 47 537

74 47 537

76 47 537

78 47 537

80 47 537

82 47 536

:

Resultados tabla 2 • . Resultados

:

Tiempo(min) Temperatura(°C) Masa(g) Arena húmeda(m) Humedad libre (X)

0 47 600 262 0,31

2 47 597 259 0,295

4 47 586 248 0,24

6 47 585 247 0,235

8 48 581 243 0,215

10 48 579 241 0,205

12 48 579 241 0,205

14 48 575 237 0,185

16 48 574 236 0,18

18 48 573 235 0,175

20 45 572 234 0,17

22 45 571 233 0,165

24 45 569 231 0,155

26 45 567 229 0,145

28 45 565 227 0,135

30 45 564 226 0,13

32 45 563 225 0,125

34 45 560 222 0,11

36 45 559 221 0,105

38 45 558 220 0,1

40 47 555 217 0,085

42 47 554 216 0,08

44 47 553 215 0,075

46 46 552 214 0,07

48 46 551 213 0,065

50 46 547 209 0,045

52 45 546 208 0,04

54 45 546 208 0,04

56 45 544 206 0,03

58 45 543 205 0,025

60 45 543 205 0,025

62 45 543 205 0,025

64 45 536 198 -0,01

66 45 536 198 -0,01

68 45 536 198 -0,01

70 47 537 199 -0,005

72 47 537 199 -0,005

74 47 537 199 -0,005

76 47 537 199 -0,005

78 47 537 199 -0,005

80 47 537 199 -0,005

82 47 536 198 -0,01

Resultados grafica humedad

:

0 10 20 30 40 50 60 700

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Tiempo

X

Resultados grafica V. secado

:

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.350

0.000005

0.00001

0.000015

0.00002

0.000025

0.00003

0.000035

0.00004

0.000045

X

Rc

𝑅𝐶=ṁ𝑉

𝐴 =¿¿

h𝑦=24.2𝐺0.37

Conclusión

Para finalizar se puede destacar la gran cantidad de procesos de secado que existen, por diferentes métodos y diferentes equipos. Los cuales fueron revisados bibliográficamente.

También, se reviso la teoría que rige a los procesos de transporte de energía (calor), sus generalidades y algunas particularidades.

Por ultimo se comprendió como es el trabajo in situ en el proceso de secado, además de la elaboración del trabajo teórico.

Temuco, Noviembre 2015

Gracias por su atención

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