secado práctica 1

8/19/2019 secado práctica 1

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INSTITUTO POLITÉCNICONACIONAL.

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍAQUIMICA E INDUSTRIAS

EXTRACTIVAS.

Laboratorio de proe!o! de!eparai"# por $e$bra#a! % &o '(e

i#)o&(ra (#a *a!e !"&ida

Pr+tia ,- I#trod(i"#

Eria Vir/i#ia De L(io Rodr0/(e1

2IM23

Chombo Kuri Adriana Abigail

0


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INDICE

Objetivos….………………………………………………………………………….…….2

Definiciones………………………………………………………………………………..3

Mapas conceptuales………………...………………………………………………..…..4

Construcción de la carta psicrométrica…...………………………………………..…...6

iblio!raf"a………………………………………………………………………….…….#$

1


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OBJETIVO

Que el alumno adquiera los conocimientos bsicos !ara la com!rensi"n de las

e#!eriencias de secado !or medio de la introducci"n$

%ecado

En &orma general el t'rmino secado se re(ere a la eliminaci"n del l)quidocontenido en una sustancia$

O!eraci"n *nitaria de secado

%e de(ne como la eliminaci"n de cantidades relati+amente !eque,as dell)quido contenido en s"lidos h-medos hacia una corriente secante.

eliminndose el l)quido a una tem!eratura in&erior a la de su !unto deebullici"n$

Com!ortamiento / clasi(caci"n de secado

Al secar un s"lido h-medo mediante una corriente gaseosa a tem!eratura /humedad (as. a!arece siem!re un !atr"n general de com!ortamiento. el cualse re!resenta en las (guras siguientes

En general cuando se quiere eliminar el l)quido de un s"lido h-medo. 'ste se!one en contacto con el medio secante. el cual en la ma/or)a de los casos esaire caliente / el l)quido a trans&erir es agua$

Anali2ando las (guras 1 / 3 se tiene lo siguiente

(Segmento A-B), periodo denominado Estado Inestable. es cuando al !onerseen contacto un s"lido h-medo con una corriente de aire caliente seca. el aguase elimina de su su!er(cie en &orma de +a!or incor!orndose a la corrientesecante. estableci'ndose en el s"lido h-medo un gradiente de concentraci"nentre la humedad interior / la su!er(cial. entonces la humedad interior se

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di&unde hacia la su!er(cie. hasta el momento en que la +elocidad deeliminaci"n de humedad alcan2a el +alor corres!ondiente al estado estable$

(Segmento B-C), periodo denominado de Velocidad Constante. es des!u's deque el s"lido ha alcan2ado la humedad del !unto B. entonces el l)quido semue+e hacia la su!er(cie tan r!ido como se e+a!ora de 'sta. cuando estoocurre. la +elocidad de secado es inde!endiente del contenido de humedad dels"lido / s"lo !uede ser modi(cada !or un cambio en la +elocidad del aire o unadisminuci"n de la humedad del mismo$

(Segmento C-D), periodo denominado Contenido de Humedad Crítica. escuando el contenido de humedad del s"lido disminu/e hasta un cierto +alor.que la humedad /a no !uede mo+erse hacia la su!er(cie tan r!ido como se!odr)a e+a!orar de 'sta / la +elocidad de secado em!ie2a a decrecer hastaalcan2ar el !unto 4$

(Segmento D- ), periodo denominado de a Super!cie Insaturada . es el que seencuentra inmediatamente abao del !eriodo de humedad cr)tica. / secaracteri2a !or !resentar !orciones secas en la su!er(cie. !ero la !arteh-meda de la su!er(cie contin-a secndose a la +elocidad del !eriodo de+elocidad constante. la disminuci"n de la su!er(cie h-meda da como resultadouna disminuci"n en la +elocidad de secado. la cual es inde!endiente deles!esor de la ca!a de s"lidos / &recuentemente !ro!orcional al contenido dehumedad$

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7etirar el

e#ceso de

8ol+o (no. granuescamas. (bras.bloques. lmina

%ecadoCalor directo&uego.quemadores oresistencias$

9o hreacci"n

:a tem!eratura nodebe e#ceder latem!eratura deebullici"n$

• ;rea de !arts"lidas e#!uesta

medio secante$•


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Construcción y uso de las gráfcas de secado

:a carta de humedad tambi'n conocida como carta !sicom'trica es un gr(coque !ermite conocer los contenidos de humedad de un gas bao condicioneses!ec)(cas de !resi"n / tem!eratura$ Este gr(co tambi'n inclu/e algunascaracter)sticas como son calor h-medo. +olumen h-medo / ental!)a$

1) Concentración. (Y’).

Esta medida es re!resentada normalmente !or la relaci"n !eso. esto es ?gs de

+a!or de agua contenidos en cada ?g de aire seco$

O sea

4ado que la !resi"n !arcial del agua no !uede ser medida en la me2clagaseosa. se recurre a las condiciones de equilibrio o de saturaci"n de la me2clacomo !armetro de esta medida / se relaciona con lo que se conoce como@umedad 7elati+a. la cual se e#!resa como sigue

4onde

• 4irectoscontinuos$

• 4irectos

4irectos%ecadores

In&rarroos$

Indirectos

• Indirectos continuos$• Indirectos


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8agua 8resi"n !arcial del agua !resente en la me2cla !roblema$

8agua 8resi"n de +a!or o de saturaci"n de +a!or a la tem!eratura del gas!roblema$

2) Líneas de enriamiento adiabático. (L!)

Estas Tra/ectorias son realmente cur+as que se a!ro#iman a una l)nea recta /re!resentan un !roceso de humidi(caci"n el cual es conducido de maneraadiabtica. esto es. que la humidi(caci"n del aire !ro+oca un descenso en latem!eratura$

El balance simultneo de calor / masa de este !roceso adiabtico queda

re!resentado !or la ecuaci"n siguiente

DCalor sensible cedido !or el aire al aguaDEnerg)a de cambio de &ase tomada!or el agua

Esta ecuaci"n !uede tomar la siguiente &orma

") Calor #$medo. (C%)

Es el calor es!ec)(co del aire con su contenido de humedad e#!resado enD?calF?gaire seco C considerando que !ara los rangos de tem!eraturatrabaados en la carta de humedad los calores es!ec)(cos del aire / del +a!orde agua !ermanecen constantes. entonces tenemos

&) 'olumen esecífco del aire #$medo. (')

Es el +olumen que ocu!a el aire ms el contenido de humedad re&erido a un ?gde aire seco$ %e calcula !ara el sistema G$ K$ %$ Como sigue

H


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*) ntalía de la me+cla ,aire-aor de agua/. (0 )

4ado que la ental!)a es una &unci"n de la tem!eratura / la com!osici"n Digualque el caso de +olumen h-medo. se gra(can s"lo dos tra/ectorias a :a dehumedad de saturaci"n / b :a de aire totalmente seco$ :a ecuaci"n que acontinuaci"n a!arece toma como tem!eratura de re&erencia 0 C / !or tanto%H$63 ?calF?g$

) so de la carta sicom3trica.

Con las tem!eraturas de bulbo seco / h-medo de los gases !ara el secado.obtenidos con un !sicr"metro durante la o!eraci"n / conociendo la humedaddel material a la entrada / salida del secador. se !uede calcular la cantidad demasa de agua e+a!orada del s"lido a secar. as) como reali2ar los balances demateria / energ)a corres!ondientes$

CA:C*:O%$

8ara las !resiones de +a!or se obtienen de tablas o se !ueden calcularcon la ecuaci"n de antoine$

logP°= A− B

C +T

4onde

A$HHL1 mm@g B1HH$31 mm@g C33L mm@g

%e multi!lica !or el e#!onencial !ara obtener P° ¿10 A−

B

C +T

8osteriormente se obtienen las !resiones de cada humedad relati+a

Ecuaci"n

r ƴ = ρagua

ρ ° agua∗¿


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4e la ecuaci"n anterior tenemos

r ƴ ∗¿

ρ° agua∗100

ρ° agua=¿

Pre!i"# 454 $$6/

T7C

P7A8bar9

P7A 8$$6/9 , :.3 :.5 :.; :.< :.4 :.=

0 0$00H0 6$H00$006L

L30$0065

0 0$005000$0056

00$0033

00$0036

510$001

660

0$00L H$5000$000

160$00H50

0$000$006L

50$0061L

0$0056

L0$003

L0

10 0$0133 $3110

0$00

60

0$00L5

1 0$003H

0$00H

3

0$003

H

0$006

50

0$005

5L

0

1 0$010 13$L110$015

130$0136

5 0$0110L00$00H

50$00L3

50$00HL

0$006

10

30 0$0356 1$LH50$013

L0$013

L 0$015110$0155

H0$01161

50$006

L30$00

H30

3 0$051 35$L63H0$03H5

0$035H

0$030630$01L3

60$01

0$013

30$0103

0

50 0$063 51$6L0$05L

50$05311

L 0$03L5LH0$036H

0$03106

0$016

650$015L

H0

5 0$0H6 63$56060$06L6

0$0653

5 0$05L1L0$0551

0$03L30

0$0355

30$01L

360

60 0$060 $50H0$0H1

H0$0L06

0 0$010H10$0663

360$053

0$050

0$036

350

6 0$0H1 3$11 0$0L5H6 0$05L 0$0HL0 0$0LHL0 0$06H3 0$060L15 0$05333 0

0 0$135 3$L6H0$111

360$1056H

1 0$0030$0

L0$0H56

0$05

1L0$0630

L0

0$1 11L$5310$1

630$15L3L

3 0$1110$1036

L60$0LL3

10$0H

0L0$06H

H0

H0 0$1 16$H610$315

H0$1LL3

3 0$1LH50$15

310$113H

10$011

330$00L

310

H 0$305 1L$660$35H

660$335

6 0$316H30$1L00

30$16L1

0$11L

0$01

00

L


10/15

0 0$511H 355$L0$615

H10$56L

0$31L00$3615

0L0$1H

50$11

60$11L3

160

0$5L5 3L$00LL0$H0HH

H0$665

L 0$60H060$53L6

0$3H1H

L0$305L

3L0$150

350

L0 0$651 56$LH0$L0

30$606

0 0$LL10$6L

330$55

0$306

L0$10

0

L 0$1 653$LL 1$HL0L 1$35LH6 0$01656 0$HHH3 0$6H13 0$5H6LL1 0$3H1336 00 0$HH 36$LL3 $615

3$H0615

5 1$5161$06L

000$363

0$05

HH0$56

30

En&riamiento adiabticoC! T/

0$3631 13$0633

0$3651H 33$1H5LL5

0$36665 56$0H53

0$36H3H

0 6L$331H0$36LHH

H H$636010$31LL

0 LH$1600$3H1

3 111$5L630$3H1L1

163$05HL0$3H53

6 1$1L300$351

6 336$03L00$330

H 3$L3L00$510L

6 563$1361350$55H10

6 61L$1L00L0$5316

0 0$660$63H10

3 H11$563

0$15006 51$15600$H111

5 LH$513601$05H5

1031$LH1503$HH1

1 113$53L3


11/15

0$000$01

0$030$050$060$00$0H0$00$0L0$00$100$110$130$150$160$10$1H

0$1

CARTA PRICROMÉTRICA AIRE > VAPOR DE AGUA

Te$p

6($edad ab!o&(ta 8/ de )apor@/ aire !eo9

si"n H0 mm@g MN M7

TC 8A Dmm@g 1 0$ 0$L 0$ 0$H 0$ 0$6 0$

0 6$L5H0$0060

000$005

0$0051

H0$003

60$0035

60$001

50$001

60$00

H$610$006

330$006L

H0$0065

500$005

LH0$00536

30$003H

0$0031

L0$00

10 $3110$00H

H30$00HLL

L0$00H1

10$005

660$006

0$005L0

L0$00506

50$00

10


12/15

1 13$L0$010H

00$00H0

60$00L

350$006

60$00H5

00$0050

00$00635

30$00

30 1$660$016

L0$0153

10$011

10$0103

L0$00L

30$003

50$00L3

10$00

3 35$H0$0301

H60$01L0L

0$01H0

3L0$015

0$0116

60$003

30$001

30$00

50 51$L6L0$035

10$0366

0$031H

H60$01LL

60$01H10

0$0155H

H0$010H6

L0$00

5 63$3150$05H

510$053LH

60$030

650$033

HH0$0315

30$01L6

10$0161

30$01

60 $5L0$060

50$065L5

0$05LH

HH0$055

50$03L

L0$035H1

L0$01L

50$01

6 1$50$0H5

160$0L1

0$011

L10$0665

30$05H1

0$05105

0$036L

50$01

0 3$H550$0LHH

30$0H

0$0H6

L00$0L3

0$063

0$0605

50$05301

10$03

11L$310$110

5L0$101HH

10$0LL

H00$0H5

100$0H63L

H0$03HH

L0$06165

H0$05

H0 16$H30$150

360$15663

L0$11H

000$0

L30$0L5H1

0$0HL1H

30$055H

0$05

H 1L$60$306

000$1L

30$15L

30$150

L0$10LH

L0$0LL01

50$0HL6L

00$06

0 355$660$3

50$3555

60$3060

50$11

610$1616L

60$115H1

60$0L0

00$0H

3L$560$5L60

30$53H0

60$35

0$33H

0$1L65

50$16HLH

50$11331

50$0L

L0 5$660$6L

0$6600

H0$556

030$5060

00$365H5

H0$10H5

H0$1655

0$10

L 655$H

0$L506

0

0$HH

0$36

0$61

5L

0$533H

1

0$3660

5

0$1L6H

H

0$13

11

En&riamientoadiabtico

C! t<

0$361L00 $30$363660 1L$510$36566L 3L$H60$366L10 60$60$36HH61 $100$3606 3$3H0$3335 3$00$3H3 11$0$3H303 16$60$3H53 1L5$0$3011 33H$60$31H 3L$600$50LLH1 55$3L0$55330 610$L0$5H6L 66$60$613L13 1$160$6LH6 01$LL0$H15HL5 L3$


13/15

13


14/15

0

101

303

505

606

0

H0H

0

0$00

0$01

0$03

0$05

0$06

0$0

0$0H

0$0

0$0L

0$0

0$10

0$11

0$13

0$15

Te$perat(ra 7C

6($edad ab!o&(ta 8/ Vapor@/ de aire !eo9

Obser+aciones / conclusiones

• A tra+'s de la reali2aci"n de la introducci"n a lo que es lao!eraci"n unitaria de secado en cuanto a la !arte te"rica se !uedeconcluir que el alumno se encuentra !re!arado !ara comen2ar areali2ar las !rcticas siguientes !ara la a!licaci"n deconocimientos adquiridos$

• :a carta !sicrom'trica es una herramienta im!ortante !ara lasoluci"n de !roblemas que se re(eran a esta o!eraci"n unitaria$

15


15/15

• Adquirir los conocimientos bsicos es im!ortante !ara lacom!rensi"n !arcial de la o!eraci"n unitaria de secado$

BIB:IO

secado práctica 1

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