Este documento presenta dos problemas relacionados con procesos de secado industrial. El primer problema calcula el tiempo de secado requerido para reducir la humedad de una torta de filtrado de 0.2 a 0.09 kg de agua/kg de sólido seco. El segundo problema analiza los datos de secado de una muestra de alimento y estima parámetros como la velocidad de secado constante, la humedad crítica y de equilibrio, y el tiempo para reducir la humedad de 0.25 a 0.09 kg/kg.
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Este documento presenta dos problemas relacionados con procesos de secado industrial. El primer problema calcula el tiempo de secado requerido para reducir la humedad de una torta de filtrado de 0.2 a 0.09 kg de agua/kg de sólido seco. El segundo problema analiza los datos de secado de una muestra de alimento y estima parámetros como la velocidad de secado constante, la humedad crítica y de equilibrio, y el tiempo para reducir la humedad de 0.25 a 0.09 kg/kg.
Este documento presenta dos problemas relacionados con procesos de secado industrial. El primer problema calcula el tiempo de secado requerido para reducir la humedad de una torta de filtrado de 0.2 a 0.09 kg de agua/kg de sólido seco. El segundo problema analiza los datos de secado de una muestra de alimento y estima parámetros como la velocidad de secado constante, la humedad crítica y de equilibrio, y el tiempo para reducir la humedad de 0.25 a 0.09 kg/kg.
Este documento presenta dos problemas relacionados con procesos de secado industrial. El primer problema calcula el tiempo de secado requerido para reducir la humedad de una torta de filtrado de 0.2 a 0.09 kg de agua/kg de sólido seco. El segundo problema analiza los datos de secado de una muestra de alimento y estima parámetros como la velocidad de secado constante, la humedad crítica y de equilibrio, y el tiempo para reducir la humedad de 0.25 a 0.09 kg/kg.
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Procesos Industriales de Separación
Secado 1. Problema 13.4. (Tejeda, Bioseparaciones) Una torta de filtrado se coloca en una charola de 30.5 x 30.5 x 2.54 cm. Se seca por la parte superior con aire cuya temperatura de bulbo húmedo es de 26.6 ⁰C y su temperatura de bulbo seco es 48.9 ⁰C. El aire fluye en forma paralela a la superficie con una velocidad de 45.75 m min-1. Estimar el tiempo para pasar el sólido de una humedad inicial de 0.2 kg de agua/kg de sólido seco, hasta su humedad crítica de 0.09 kg de agua/kg de sólido seco. Solución: Datos: Fórmulas: m A=0.305m x 0.305m= 0.093 m2 tC W0 WC hA T Ti Tbh = 26.6 °C; Tbs = 48.9 °C h 0.0204G 0.8 : para flujo de aire paralelo a la superficie Faire = 45.75 m min-1 G v W0 = 0.2 kg agua / kg sólido seco WC = 0.09 kg agua / kg sólido seco 1 H Para calcular el flux másico del aire, se requiere calcular primero V H
Donde: VH 0.00283 0.00456H T 273 , y
H se obtiene de la carta psicrométrica utilizando Tbh y Tbs, H = 0.0125 kg agua/kg aire seco Sustituyendo: VH 0.00283 0.00456 0.0125 48.9 273 0.9293m3 mezcla / kg aire.sec o 1 0.0125 Por lo tanto: 1.0895kg.m 3 0.9293 Por lo que el flojo másico de aire es: m 60 min kg kg G 45.75 1.0895 3 2,990.678 2aire min 1h m mh El coeficiente de transferencia h es: W h 0.0204 2,990.678 0.8 12.3097 m 2 . K El cálculo de λ se obtiene de Tablas de vapor a Tbh = 26.6 °C kJ 2,412 kg http://www.tlv.com/global/LA/calculator/steam-table-temperature.html# kJ 2,437.91 kg 1 La masa se sólido seco es: m 5 kg sólido .sec o 0. 2 kg agua / kg sólido sec o kg agua.evaporada J 5kg sólido.sec o 2,412,000 m kg agua kg agua tC W0 WC 0.2 0.09 14.4 hA T Ti W J / s 3600s 12.3097 2 m K W 1h 0.093m 22.3K 2 kg sólido.sec o 2. Problema 13.5. (Tejeda y col., 1995) En el secado de una muestra de 3.765 kg de un alimento, mediante un flujo de aire sobre la superficie superior de una charola de 0.186 m2 de área, se obtuvieron los siguientes datos: Tiempo Peso (h) (kg) 0.0 4.944 0.4 4.885 0.8 4.808 1.4 4.699 2.2 4.554 3.0 4.404 4.2 4.241 5.0 4.150 7.0 4.019 9.0 3.978 12.0 3.955 a) Graficar los datos de humedad del sólido W contra el tiempo. b) Obtener la velocidad de secado en cada punto y graficarla contra la humedad del sólido. c) Estimar la velocidad de secado en el periodo de velocidad constante. d) Estimar la humedad crítica. e) Estimar la humedad de equilibrio f) Estimar el tiempo para disminuir la humedad del sólido de 0.25 a 0.09 kg/kg. Solución: a)
