secador directo
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8/16/2019 Secador Directo
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Balance de Masa y Energia Secado de Concentrados en Horno Rotatorio
Metodologia
En primer lugar se llevan a efecto los calculos de combustion para 1 kg de combustibl
El proceso de combustion del combustible se lleva e efecto en una camara constituida por:
Una camara refrigerada que debe contener la llama, y esto se logra, combustionando
completamente el combustible con aire
Una camara de acondicionamiento que permite, medianta la adicion de aire, la regulacion
de la tamperatura de los gases que ingresen al secador
En segundo lugar se lleva a efecto el balance de masa y energia en el cilindro rotatori
Entrada
camara de
Combustible camara de acondicionamiento
combustion
Aire Primario refrigerada
Aire
Secundario
Parametros de diseño
Composicion del combustible
Elemento en peso
C 851
! 1!1
S 1"
"# !
$# %Poder Calorifico '()*(g+ #$5!!
emperatura de ingreso del combustible -C %5
.lu/o, composicion y temperatura de vapor para atomi0acion
.lu/o, composicion y temperatura de aire a presion para atomi0acion
.lu/o, composicion y temperaturas Entrada*Salida de aire de refrigeracion
.lu/o, composicion y temperaturas Entrada*Salida de agua de refrigeracion
Condiciones ambientales en el lugar en que se ubica la camara
Espesores y conductividad de los materiales de construccion
E/emplo de Calculo del aire primario
Parametros Composicion aire primario #1 "2igeno
34 $itrogeno
emperatura aire primario #5 -C
E2ceso de aire 6
$m% "# req *(g Petroleo
1&54
6&53
6&61
6&66
"A7 "2igeno teorico 8estequiometrico9 #&1 $m% "#*(g Petroleo
"A7 Aire eorico 8primario9 16&%3 $m% Aire Primario *(g Petrol
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Perdidas de calor en camara combustion % M)*(g de combustibleemperatura ;as de salida Camara Combustion "5! -C Entrada al Cilindro
;ases producidos Composicion delta!
"# 6 6&6 4#% 45 6&6
$# &14 3>&4 4#% >3 ?%%&4
!#" 1&1> 16&5 4#% 16## 163&6
otal 1!$& 166&6 $##
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E+)R(*(S (g*@,8$m%*@ =C ()*(g, $m% M)*@
Me0cla Con 140000 #5 6 6
.undente sil 14000 #5 6 6
Concentrad 0 #5 6 6
Agua en Al 14840 #5 6 6
;as de Ca 8?>,4659 ?56 83?9 5??4otal Entrada 5"8"$
S(,-*(S de Secador
Mezcla sec 154000 115 ?1 4%3? 1?&5
;as de Sali 8?>,4659 1>6 81#?9 15> 1>
Evaporac 1453! #>>>&>>>> %55#% ?#&5
Agua res" 308 115 %3?&% 11? 6
Agua #as 81,6>9 1>6 813>9 %156 5&3
$er""as "e calor 556 1&6
otal Salida 5"8"$
Calculo del aire secundario
rio $m%*(g #1$
Poder calorifico D 8Perdidas ;as de Com calor neto
%4566 #666 816,#6>9 %'%$" ./0kg
dividido por la entalpia del aire secundario a la temperatura electa %1&4
8539 M)*$m%
Mezcla seca Evaporacon Agua res"ual Agua Evapora"a
Calculo de as camara de c 4%3? %55#% 811?9 %156
Entalpia ;as de camara Comb a -C*1666 D Entalpia ;as de camara Comb a 1#5-C*1666
dividido por la diferencia de 6&3?# 6&1#5?
;as de camara Comb $m%*@ ?>465Calculo del c dividido por ;as camara Comb *(g >#&6 151?
de la camara $m%*(g emp =<
"# ?&?4 15&?% 4#% 45 1%4&
$# %%&%? 33&4> 4#% >3 ??6&6
!#" 1&1> #&? 4#% 16## #3&%
otal &%8! 8'"
;as de Ca 1 (g de Comb 1% #1? 6&1
"# ?&?4 15&?% >1% 15% #%&4
$# %%&%? 33&4> >1% 156 11?&3
!#" 1&1> #&? >1% 13> >&3
&%8! 15#&4
Agua evapora 1>&5% t*@
Consumo de c 1&5# t*@
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Consumo unit 16>&%? (g combustible*t agua evaporada
;as del secad 8#,449 $m%*@
D !#" en gas #%&
C"#8g9 Carbon dio2ide
Cp ! S ; Feference
< )*8molG
%4 >1&%1% D%4&53 ##5&161 D>34&1? ;lus@(o 4>, 7andolt 4
>1% >1&>> D%&45> ##?&?%4 D>#&55? ;lus@(o 4>, 7andolt 4
>4 >>&55# D%5" #%>&3#% D56#&131 ;lus@(o 4>, 7andolt 4
54 >3%? D%6&?? #>%&1#1 D5#?&63# ;lus@(o 4>, 7andolt 4
?4 >4&56# D%35&>? #56&? D556&3?5 ;lus@(o 4>, 7andolt 4
34 51&>63 D%36&34 #53&%53 D53?&1? ;lus@(o 4>, 7andolt 4
4 5#&434 D%?5&53? #?%&5# D?6#? ;lus@(o 4>, 7andolt 4
4#% 5%&%5? D%?>>? #?>&4 D?6&#% ;lus@(o 4>, 7andolt 4
.ormula .M Conc& Amount Amount Holume
g*mol ItD mol g l or ml
C"#8g9 >>&61 166 1 >>&61 ##&>1>
g*mol ItD mol g l or ml
S"#8g9 Sulfur dio2ide
Cp ! S ; Feference
< )*8molG D%36&3% arin 4%, .ren(el 4>
%4 >%&5# D#4#&?>1 #?6?? D%4?#? arin 4%, .ren(el 4>
>1% >>&6>4 D#41&4> #?1&? D>66&1>% arin 4%, .ren(el 4>
>4 >?&43 D#&115 #36&%4? D>##&33# arin 4%, .ren(el 4>
54 >4&333 D#% #34 D>56?1 arin 4%, .ren(el 4>
?4 51&4#1 D#3&14 #3&65 D>3&5% arin 4%, .ren(el 4>
34 5%&>1% D#3#&4# #4>&1> D563&?51 arin 4%, .ren(el 4>
4 5>&5#5 D#?3&5# %66&51% D5%3&%4 arin 4%, .ren(el 4>
4#% 5>&3?1 D#??&1?# %6#&61% D5>>&4# arin 4%, .ren(el 4>
.ormula .M Conc& Amount Amount Holume
g*mol ItD mol g l or ml
S"#8g9 ?>&654 166 1 ?>&654 ##&>1>g*mol ItD mol g l or ml
!#"8g9 !ydrogen o2ide
Cp ! S ; Feference
< )*8molG1&%1 1&15 D#4&64 )A$A. 5, ;lus@(o 4
#4 %%&?6> D#>1&%1 1&15 D#4&64 )A$A. 5, ;lus@(o 4
%4 %>>1 D#%&>>% 14&?1% D%13&>41 )A$A. 5, ;lus@(o 4
>1% %>&%35 D#%3&4#4 144&# D%#6&> )A$A. 5, ;lus@(o 4
>4 %5# D#%>&43# #6?&%41 D%%3&35> )A$A. 5, ;lus@(o 4
54 %?&%53 D#%1&%4% #1#&4%? D%5&3#4 )A$A. 5, ;lus@(o 4?4 %3&55? D##3&?4 #1&?>3 D%6&%1> )A$A. 5, ;lus@(o 4
-
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34 %&345 D##%&1 ##%&353 D>6#&>% )A$A. 5, ;lus@(o 4
4 >6&6?# D#14&4% ##&>1 D>#5&65 )A$A. 5, ;lus@(o 4
4#% >6&%1 D#1&4%# ##4&51> D>%6&33> )A$A. 5, ;lus@(o 4
.ormula .M Conc& Amount Amount Holume
g*mol ItD mol g l or ml
!#"8g9 1&615 166 1 1&615 ##&>1>
g*mol ItD mol g l or ml
!#"8g9 !ydrogen o2ide
Cp ! S ; Feference
C )*8molG1&#? 1&%# D#4&1#? )A$A. 5, ;lus@(o 4
1#5 %>>% D#%&>% 14&?#? D%13&5#1 )A$A. 5, ;lus@(o 4
1>6 %>&%3? D#%3&4#> 144&45 D%#6&51 )A$A. 5, ;lus@(o 4
-
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e
;as a
secador
C
!#
S
"#
$#
Sreacciones
C23%4C3%
H%210%3%4H%3
entrada S23%4S3%base calculo ?#&46
aire e2ceso >?#&46
eo
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4#% -<
salida moles $m% delta! 16## 1136
16#6> 16#6>
calor neto 3663#3#4?
concentrado# concentrado esc
166&6 6&6 166 6&6
16&6 6 11&6 6
1> agua concentrado # 6 agua concentrad
166 agua total alimentaci 1>>6
?&6
6&>
5%# 16>
regla de % (g $m%
aire primario 1 16&%3 aire secundario
151? 153#>
$m%
perdidas
151? 1?54%
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Calor de EvaporaciJn
2 86&3?9
entrada
2G 86&3?9
2G 6&351
2 86&1#?9 2 ?>465
gas de camara combustion
combustible necesario
$m%*(g
Perdidas de calor
556 &8'15 M)*@
?>465 $m%*@
!'5 M)*$m%
(g*@
gas de secado agua evaporada
$m%*@
#>13 #&41
13 6&6#
161>? 1#%
5654 ?6&4?
14#1 #%& !umedad resultante
#44
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"#8g9 "2ygen
Cp ! S
< )*8molG
%4 %6&645 #&4?5 #1%&3#1
>1% %6%? %&>13 #1>&%3
>4 %1&634 ?&6#% ##6&53#
54 %#&6? 4&11 ##?&%>3
?4 %#&43# 1#&>%> #%1&%3?
34 %%&3% 15&33 #%5&>1
4 %>&%51 14&135 #%4&?1
4#% %>&>4 #6&6%? #>6&6?
.ormula .M Conc& Amount
g*mol ItD mol
l "#8g9 %1&444 166 1
g*mol ItD mol
$#8g9 $itrogen
Cp ! S
< )*8molG 141&54?
&36> %4 #4%4 #&41% #66&6%5
1%&5#4 >1% #4? %&%51 #61&11
1&?#1 >4 #4&53 5&5# #6?&?##
#%&41 54 %6&64# &%> #1#&63
#4) ?4 %6&3>1 11&35 #1?&33
%6&?53 34 %1&>#4 1>&4% ##6&4%4
4 %#&634 1&154 ##>&?
4#% %#%> 1&4?% ##5&531
.ormula .M Conc& Amount
g*mol ItD mol
l $#8g9 #&61% 166 1g*mol ItD mol
!#"!#"8g9
delta! deltaS delta;
< () )*< ()
, 7andolt 61 #4 >>&61 11&46% &533
, 7andolt 61 %4 %4 16?&343 D#&?
, 7andolt 61 >4 %5&%%3 4?&3?# D1#&51
, 7andolt 61 54 #4&>%1 ?&6% D##&615
, 7andolt 61 ?4 #1&%3 3%&54 D#4&43
, 7andolt 61 34 1%&>?> ?#&4 D%?&34>, 7andolt 61 4 5&??? 5%&33# D>#&?#1
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, 7andolt 61 4#% %&3%3 51&?5# D>%&4%4
, 7andolt 61
, 7andolt 61 !#" E2trapolated from
.ormula .M Conc& Amount
g*mol ItD mol
l !#" 1&615 166 1
g*mol ItD mol
!#"8g9 1&615 166 1
, 7andolt 61
, 7andolt 61
, 7andolt 61
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11&4?6>4%#
1&435434??
%1&4#51?1
%1&444
#&61%
%1&4#51?1
moles $m%
31&15 1&54
51&11 1&1>
6&56 6&61
6&66 6&66
%?5&?4 &14
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oria
166
11&6
6
(g
1 %1&?
151? >%1#
1 #
151? %6%%
-
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>&13
>>666 315
$m%*@
(g $m%
1 >#&6
151?&>4>4 ?>465
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; Feference
()*mol
D?1&1%> arin 4%, .ren(el 4>, $asa 4%
D#&64? $asa 4%, 7andolt 44
D5&%1 $asa 4%, 7andolt 44
D16%&## $asa 4%, 7andolt 44
D1#?&135 $asa 4%, 7andolt 44
D1>4&6?? $asa 4%, 7andolt 44
D13#&>%1 $asa 4%
D14?# $asa 4%
D#6## $asa 4%
Amount Holume
g l or ml
%1&444 ##&>1> l
g l or ml
; Feference
()*mol
D53&1 )A$A. 5, $asa 4%
D3?&36# $asa 4%, )A$A. 5
D34&31 $asa 4%, )A$A. 5
D43&6>? $asa 4%, )A$A. 5
D113&44 $asa 4%, )A$A. 5
D1%4&>%3 $asa 4%, )A$A. 5
D1?1&%#? $asa 4%
D1%&?11 $asa 4%
D14%4 $asa 4%
Amount Holume
g l or ml
#&61% ##&>1> lg l or ml
< 7og8ED6# D1&56>
#E66 6&%5#
#%E61 1&%>
&%E61 1&4#%
1&35E6# #>>
#&5?E6# #&>64%&6#E6# #&>34
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%&63E6# #&>3
?16 <
Amount Holume
g l or ml
1&615 14&?>? ml
g l or ml
1&615 ##&>1> l