Práctica 3: Secado

Práctica 3: Secado

Protocolo de investigación

1.Investigar la clasificación de los diferentes equipos empleados durante un proceso de secado.

Secadores adiabáticos

• Secado de partículas

Ejemplos: secaderos spray, de lecho fluido, lecho móvil y rotatorio.

• Secado en planchas

Ejemplos: secaderos de túnel, de bandeja, de cinta.

Secadores no adiabáticos

• Secaderos de vacío

Ejemplos: secaderos rotatorios de vacío, cónicos, de cinta y por calentamiento.

• Secaderos de purga

Ejemplos: secaderos de tornillo, de bandeja vibradora, rotatorios de flujo de vapor, y de tambor.

• Secaderos radiantes

Ejemplos: secaderos infrarrojos y dieléctricos.

2. Describir las etapas principales durante un proceso de secado.

Etapa A-B: Es una etapa de calentamiento (o enfriamiento) inicial del sólido normalmente de poca duración en la cual la evaporación no es significativa por su intensidad ni por su cantidad. En esta etapa el sólido se calienta desde la temperatura ambiente hasta que se alcance el equilibrio entre el enfriamiento por evaporación y la absorción de calor de los gases. Este equilibrio se alcanza a la temperatura de bulbo húmedo del gas.

Etapa B-C: Es el llamado primer período de secado o período de velocidad de secado constante; donde se evapora la humedad libre o no ligada del material y predominan las condiciones externas. En este período el sólido tiene un comportamiento no higroscópico. La velocidad de secado se mantiene constante si el gas tiene un estado estacionario y en general depende solo de las propiedades y velocidad del mismo. Si durante el proceso, el gas se enfría, la velocidad de secado decrece pero sigue en esta zona dependiendo de factores externos al sólido. Durante este período la temperatura del sólido se mantiene igual a la de bulbo húmedo del gas, ya que se mantiene el equilibrio alcanzado al final de la etapa de calentamiento.

Etapa C-E: Es el segundo período de secado o período de velocidad de secado decreciente; donde se evapora la humedad ligada del material y predominan las condiciones internas o las características internas y externas simultáneamente. En estas condiciones el sólido tiene un comportamiento higroscópico. Durante el período, la temperatura del material sobrepasa la de bulbo húmedo debido a que el descenso de la velocidad de secado rompe el equilibrio térmico que mantiene estable la temperatura y una parte considerable del calor se emplea en un calentamiento del sólido. Ahora la humedad deberá ser extraída del interior del material con el consiguiente incremento de la resistencia a la evaporación.

3. ¿Cómo se define el punto de rocío de una mezcla aire- vapor de agua?

Cuando una mezcla aire-vapor se enfría a presión y relación de humedad constantes se alcanzan una temperatura en la que la mezcla se satura, y por debajo de la cual se produce condensación de la humedad.

4. Defina los siguientes conceptos: temperatura de bubo húmedo, temperatura de bulbo seca y temperatura de saturación.

Temperatura de bubo húmedo. El termómetro de bulbo húmedo recibe sobre sí un flujo de aire constante por medio de un sistema de ventilación o a través de ventilación natural. El agua que envuelve el bulbo húmedo se evapora, y para ello consume calor, calor que obtiene del bulbo húmedo. Por ello la temperatura del termómetro de bulbo húmedo disminuye hasta llegar a un punto de equilibrio en el que se estabiliza

Temperatura de bulbo seca. La temperatura de bulbo seco, es la verdadera temperatura del aire húmedo y con frecuencia se la denomina sólo temperatura del aire; es la temperatura del aire que marca un termómetro común.

Temperatura de saturación. Cualquier líquido en su punto de ebullición se le llama también líquido saturado y consecuentemente, el punto de ebullición es también conocido como temperatura de saturación.

5. Defina los conceptos y en su caso la expresión matemática que los define:

a. Contenido de humedad

El contenido de humedad representa el porcentaje de masa de agua que contiene la muestra respecto a su masa total:

[pic 1]

Masa total (mh)

Masa seca (ms)

Masa de agua (mH2O)

b. Contenido de humedad en base húmeda

El contenido de humedad en base húmeda es cuando un material contiene un porcentaje de agua respecto al porcentaje de masa seca.

[pic 2]

Humedad base húmeda (Hbh)

Masa de agua (mH2O)

Masa húmeda (mh)

c. Contenido de humedad en base seca

El contenido de humedad en base seca es cuando el material no contiene ningun porcentaje de agua en el material.

[pic 3]

Humedad en base seca (Hbs)

Masa de agua (mH2O)

Masa seca (ms)

e. Contenido de humedad en equilibrio, contenido crítico de humedad y contenido

de humedad libre.

Contenido de humedad en equilibrio. Cuando un sólido húmedo se pone en contacto, con aire de temperatura y humedad determinadas y constantes, se alcanzarán las condiciones de equilibrio entre el aire y el sólido húmedo. Se logran las condiciones de equilibrio cuando la presión parcial del agua que acompaña al sólido húmedo es igual a la presión de vapor del agua en el aire.

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