Ambiental

I. INTRODUCCIÓN.

El secado es una operación unitaria mediante la cual se elimina humedad de una sustancia. La fase previa a todo secado es la eliminación mecánica de agua mediante filtros-prensa o centrífugas, reduciéndose después por vía térmica la humedad que quede.

Esta última fase es propiamente la operación de secado. En ella se somete el producto húmedo a la acción de una corriente de aire caliente y seco, evaporándose el líquido con el consiguiente aumento de la humedad del aire.

El punto final o límite de la desecación estará en la eliminación del líquido (normalmente agua) del material, hasta que la humedad de dicho material esté en equilibrio con el aire que le rodea; es decir, hasta que la presión de vapor de la humedad del sólido iguale a la presión parcial de la corriente gaseosa

Casi todos los aparatos utilizados para llevar a cabo esta operación están basados en poner en contacto el sólido húmedo pulverizado con una corriente de aire caliente no saturado se produce simultáneamente la transferencia de calor sensible y de agua debido a las dos fuerzas impulsoras (de calor y materia) que aparecen. Este es el proceso por contacto directo.

Existen también aparatos en los que el secado se produce sin contacto de la fuente de calor con el sólido. Este es el proceso por contacto indirecto (análogo a una evaporación).

II. DESARROLLO EXPERIMENTAL

• Contando con el servicio de energía eléctrica, se prendió el secador de charolas y se dispuso de servicios de aire y vapor.

• Se encendió el ventilador del secador y se purgó la línea de condensado.

• Se alimentó el vapor de calentamiento hasta mantener una presión de 0.5 kg/cm2.

• Se pesaron los recipientes (charolas), se vació la arena húmeda y se pesaron estas muestras.

• numerando Después se pusieron las muestras de arena en el secador y cada 5 minutos se midió el paso de cada una; así mismo se midió la temperatura de bulbo seco y húmedo del aire circulante en el secador y la velocidad del mismo.

III RESULTADOS EXPERIMENTALES

Condiciones: temperatura de 60.88°C y 1 Kgf/cm2 (constantes)

Peso inicial de la arena: 200gr

Cantidad de agua agregado a la arena: 40ml

Pesos de las charolas: charola 1 (208gr) charola 2 (202gr) charola 3 (207 gr)

Area de charolas: 23x33 (759cm2).

Las temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco son las siguientes:

T. b. seco (°C) T b. humedo (°C) vel. Aire (m/s)

71 29 0.4

77 29 0.3

77 27 0.4

71 25 0.6

72 29 0.2

73 28 0.8

77 27 0.5

prom. 74 prom. 27.71 Prom.0.46.

TABLA 1

IV TRATAMIENTO DE DATOS EXPERIMENTALES

CURVA DE SECADO

Calculo de la humedad

Xt=

Donde W = Peso del sólido húmedo.

Ws= Peso del sólido seco.

La arena peso 200gr, al humedecer la arena esta peso 240.02 gr para el caso t=0 se obtiene:

Calculo de la humedad libre

Donde Xt = humedad en tiempo cero

X* = humedad a diferentes tiempos

w=peso del solido húmedo gr

ws= peso del solido seco gr =200gr

Tabla de datos de la curva de secado

t (min) wpromedio gr de agua evaporada Xt xl

0 240.02 40.02 0.20010 0.20010

5 236.15 36.15 0.18070 0.18070

10 226.70 26.70 0.13350 0.13350

15 221.18 21.18 0.10590 0.10590

20 213.54 13.54 0.06770 0.06766

25 207.55 7.550 0.03775 0.03770

30 202.87 2.870 0.01435 0.14340

35 200.00 0.000 0.00000 0.00000

Se promedio el peso de las 3 charolas para minimizar errores de pesado, y obtener un resultado mas confiable.

CURVA DE VELOCIDAD DE SECADO.

Donde:

R = velocidad de secado [=] [=]

Ws =masa del sólido seco [=] [=]

A = área de la charola [=] [=]

X = humedad [=] [=]

= tiempo [=] hr [=] min.

Utilizando

...