Humidificacin y secado

Denisse ledezmaJorge HernndezGina JureguiHumidificacin y secado Concepto:HumidificacinLa humidificacin es una operacin que consiste en aumentar la cantidad de vapor presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a travs de un lquido que se evapora en el gas. Esta transferencia hacia el interior de la corriente gaseosa tiene lugar por difusin y en la interface hay, simultneamente, transferencia de calor y de materia.A grandes rasgos, elprocesoque tiene lugar en la operacin de humidificacin es el siguiente:Una corriente de agua caliente se pone en contacto con una de aire seco (o con bajo contenido en humedad), normalmente aire atmosfrico.Parte del agua se evapora, enfrindose as la interface.El seno del lquido cede entonces calor a la interface, y por lo tanto se enfra.A su vez, el agua evaporada en la interface se transfiere al aire, por lo que se humidifica.La humidificacin es una operacin unitaria en la cual se da una transferencia simultnea de materia y calor sin la presencia de una fuente de calor externa, tiene lugar cuando un gas se pone en contacto con un lquido puro, en el cual es prcticamente insoluble.

Des humidificacinLa des humidificacin es una operacin que consiste en reducir la cantidad de vapor presente en una corriente gaseosa, mediante una condensacin parcial del vapor, que se separa.Des humidificacin o secadoEste fenmeno nos conduce a diferentes aplicaciones adems de la humidificacin del gas, como son su des humidificacin o secado, el enfriamiento del gas , el enfriamiento del lquido, adems de permitir la medicin del contenido de vapor en el gas. Generalmente la fase lquida es el agua, y la fase gas el aire. Su principal aplicacin industrial es el enfriamiento de agua de refrigeracin.

Aplicaciones La principal aplicacin de la humidificacin y de la des humidificacin es en el acondicionamiento de aire y en el secado de gases.

Aplicacin general

El conocimiento de los procesos de humidificacin y des humidificacin, as como sus clculos implicados en ella, sern tiles en el diseo y anlisis de diferentes sistemas de almacenamiento y procesado de alimentos. As mismo, resulta imprescindible conocer las propiedades de las mezclas aire vapor de agua en el diseo de sistemas tales como equipos de aire acondicionado para conservar alimentos frescos

Aplicacin en la industria de alimentos

El desecado de slidos incluye dos procesos fundamentales ysimultneos:{ Se transmite calor para evaporar el liquido.{ Se transmite masa en forma de liquido o vapor dentro delslido y como vapor desde la superficie.

Los factores que regulan las velocidades de estos procesosdeterminan la rapidez o el ndice de desecacin.Los desecadores comerciales difieren fundamentalmente en losmtodos de transferencia de calor utilizados.

Estas operaciones de secado industrial podrn utilizartransferencia de calor por conveccin, conduccin, radiacin ouna combinacin de estosCONDICIONES GENERALES PARA LA DESECACION:

Hay varias maneras de clasificar los equipos de desecacin. Las dos clasificaciones mas tiles se basan en :1. El mtodo de transmisin de calor a los slidos hmedos.2. Las caractersticas de manejo y las propiedades fsicas delmaterial mojadoCLASIFICACION DE DESECADORES

El primer mtodo de clasificacin revela las diferencias en el diseo yel funcionamiento del secador, mientras que el segundo es mastil para seleccionar entre un grupo de secadores que se sometana una consideracin preliminar en relacin con un problema dedesecacin especifico.

SecadoresLas caractersticas generales de operacin delos secadores directos son:1. El contacto directo entre los gases calientes y los slidos seaprovecha para calentar estos ltimos y separar el vapor.

2. Las temperaturas de desecacin varan hasta 1000 K, que es latemperatura limitante para casi todos los metales estructuralesde uso comn.

Secadores directos: 3. A temperaturas de gases inferiores al punto de ebullicin, el contenido de vapor de un gas influye en la velocidad de desecacin y el contenido final de humedad del slido.Con temperaturas de gas superiores al punto de ebullicin en todos los puntos, el contenido de vapor del gas tiene solo un ligeroefecto de retraso en la velocidad de desecacin y el contenido final de humedad. Por lo tanto, los vapores sper calentados del liquido que se esta separando pueden servir para desecar.

4. Para desecaciones a temperaturas bajas y cuando las humedades atmosfricas son excesivamente elevadas, quizs sea necesario deshumidificar el aire de desecacin.Secadores directos

5. Un secados directo consume mas combustible por libra de agua evaporada cuanto mas bajo sea el contenido de humedad.6. La eficiencia mejora al aumentar la temperatura del gas de entrada, para una temperatura de salida constante.7. Debido a las grandes cantidades de gas que se necesitan para abastecer todo el calor de desecacin, el equipo de recuperacin del polvo puede ser muy grande y costoso cuando se trata de desecar partculas muy pequeas.Secadores directos

defieren de los directos en la transmisin de calor y la separacin del vapor:1. El calor se transfiere al material hmedo por conduccin a travs de una pared de retencin de slidos, casi siempre de ndole metlica

Los secadores indirectos:

2. Las temperaturas de superficie pueden variar desde niveles inferiores al de congelacin en el caso de desecadores de congelacin hasta mayores que 800K en el caso de secadores indirectos calentados por medio de productos de combustin.

3. Los secadores indirectos son apropiados para desecar a presiones reducidas y en atmsferas inertes, para poder recuperar los disolventes y evitar la formacin de mezclas explosivas o la oxidacin de materiales que se descomponen con facilidad.

4. Los secadores indirectos que utilizan fluidos de condensacin como medio de calentamiento son en general econmicos , desde el punto del consumo de calor, ya que suministran calor solo de acuerdo con la demanda hecha por el material que se esta desecando.

5. La recuperacin de polvos y materiales finamentepulverizados se maneja de un modo mas satisfactorio en lossecadores indirectos que en los directos. Desecadores indirectos1. Seleccin inicial de los secadores: Se deben seleccionar los secadores que sean mas adecuados para manejar el material mojado y el producto seco que se adapten a la continuidad del proceso como un todo y generen un producto de las propiedades fsicas. Los secadores seleccionados de esta manera se evaluaran en forma aproximada, basndose en los datos de costo y funcionamientoSELECCION DEL EQUIPO DE DESECACION

1. Propiedades del material que se va a manejar:a.- Caractersticas fsicas en mojado.b.- Caractersticas fsicas en seco.c.- Corrosividadd.- Toxicidad.e.- Inflamabilidad.- Tamao de partculas.g.- Abrasividad.

2. Caractersticas de desecacin del material:a.- tipo de humedad (ocluida, no ocluida, o ambas).b.- contenido inicial de humedad.c.- Contenido final de humedad (mxima).d.- Temperatura permisible de desecacin.e.- Tiempo probable de desecacin para diferentes secadores.Factores importantes3. Circulacin del material que entra y sale del secador:a.- Cantidad que se va a tratar por hora.b.- Operacin continua o por lotes.c.- Proceso anterior a la desecacin.d.- Proceso subsecuente a la desecacin4. Cualidades del producto:a.- Contraccin.b.- Contaminacin.c.- Uniformidad del contenido final de humedad.d.- Descomposicin del producto.e.- Desecacin excesiva.f.- Estado de subdivisin.g.- Temperatura del producto.h.- Densidad a granel.

Instalaciones disponibles en el sito de ubicacin propuesto:a.- Espacio.b.- Temperatura, humedad y limpieza.c.- Combustibles disponibles.d.- Energa elctrica disponible.e.- Ruido, vibracin, polvo o perdidas de calor permisibles.f.- Fuente de alimentacin mojada.g.- Salidas de gases de escape.Uno de los aspectos de primordial importancia es la naturaleza fsicadel material que se va a manejar. Cuando se trata de una lechada,se requiere un tipo distinto de secador que el que se utiliza cuandose tiene un slido cristalino spero, que a su vez diferir delrequerido por un material en hojas.