República Bolivariana de Venezuela
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Practica # 6 Secado de sólidos granulares PowerPoint PPT Presentation


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República Bolivariana de Venezuela La Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Química Laboratorio de Ingeniería Química Profesor Ydelfonso Arrieta Laboratorio de Operaciones Unitarias II. Practica # 6 Secado de sólidos granulares.

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Practica # 6 Secado de sólidos granulares

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Presentation Transcript


Rep blica bolivariana de venezuela la universidad del zulia facultad de ingenier a escuela de ingenier a qu mica laborat

República Bolivariana de VenezuelaLa Universidad del ZuliaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería QuímicaLaboratorio de Ingeniería Química Profesor Ydelfonso ArrietaLaboratorio de Operaciones Unitarias II

Practica # 6

Secado de sólidos granulares

Autor: Ing. Alexis Manuel Faneite

Realizado por:

Javier chavez, Arlin Cristalino, AngelHernandez, MirviaLuengo, Carlos Parra, JessirelPerozo, JosueTudares.

Mejorado por:

Annybeth Fernández; Ana Nieto;

Daniel Paternina; Aidin Urribarri


Objetivo general

Secado de sólidos granulares

Objetivo general

Estudiar el proceso de secado de sólidos granulares en secadores rotatorios continuos


Objetivos espec ficos

Secado de sólidos granulares

Objetivos específicos

2.1.- Determinar el balance de masa del proceso estudiado.

2.2.- Chequear la consistencia de los datos experimentales mediante el cálculo triple redundante del flujo del sólido seco.

2.3.- Determinar el balance de energía del proceso y la eficacia térmica.

2.4.- Comparar el tiempo de retención experimental y teórico.


Objetivos espec ficos1

Secado de sólidos granulares

Objetivos específicos

2.5.- Graficar la tendencia en la temperatura y humedad del aire de salida del secador.

2.6.- Comparar la longitud teórica calculada con el modelo diferencial de balance de energía en un diferencial de longitud con respecto a la longitud real.

2.7.- Representar el perfil estimado de temperaturas internas del secador hallados con el modelo diferencial de temperaturas.


Fundamentos te ricos

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Secado:

Eliminación de humedad de sólidos y líquidos por evaporación en una corriente gaseosa.

Sólidos granulares:

Materiales sólidos en donde la humedad se transporta desde el interior hasta la superficie mediante los fenómenos de tensión superficial, capilaridad y gravedad, durante el proceso de secado.


Fundamentos te ricos1

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Humedad ligada:

Se refiere a la humedad contenida en una sustancia que ejerce una presión de vapor en el equilibrio menor que la del líquido puro a la misma temperatura.

Humedad no ligada:

Se refiere a la humedad contenida en una sustancia que ejerce una presión de vapor en el equilibrio igual a la del líquido puro a la misma temperatura.


Fundamentos te ricos2

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Humedad en base seca:

Se expresa como Kg humedad/Kg sólido seco y se simboliza con X.

Humedad en base húmeda:

Se expresa como: kg humedad/kg sólido húmedo y se simboliza con x. x=X/(1+X)

Humedad en equilibrio:

Es el contenido de humedad de una sustancia que está en el equilibrio con una presión parcial dada del vapor. Se simboliza con X*.


Fundamentos te ricos3

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Humedad libre:

humedad contenida por una sustancia en exceso de la humedad en el equilibrio: X - X*. Sólo puede evaporarse la humedad libre; el contenido de humedad libre de un sólido depende de la concentración del vapor en el gas.

Humedad absoluta:

Se expresa kg humedad/kg aire seco y se simboliza con Y.

Humedad relativa:

Es la relación entre la presión parcial de la humedad en el aire con respecto a la presión de vapor del agua a la temperatura de bulbo seco del aire por 100%.


Fundamentos te ricos4

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Cuando un sólido es secado mediante una corriente de aire con una humedad relativa, velocidad lineal y temperatura constante, la humedad del sólido disminuye progresivamente con respecto al tiempo.


Fundamentos te ricos5

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Sin embargo los fenómenos involucrados en el proceso de secado se aprecian mejor en la curva de secado se representa como la velocidad de secado en función de la humedad del sólido.


Fundamentos te ricos6

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Período de ajuste inicial A-B: Se presenta debido a que se cambia el ambiente en que se encuentra el solido, de un ambiente de laboratorio al ambiente interno del horno donde se hace la prueba.


Fundamentos te ricos7

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Período de velocidad constante B-C: Es en donde la superficie del sólido permanece mojada debido a que la velocidad con la que dicha película se evapora es igual a la velocidad de reposición de agua por parte de los controles internos.


Fundamentos te ricos8

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Período de velocidad decreciente C-D: Es donde comienzan ha aparecer puntos secos en el solido a pesar de que en los puntos que permanecen húmedos se mantiene la velocidad constante.


Fundamentos te ricos9

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Período de velocidad decreciente D-E: La humedad ya no es repuesta en la superficie por los controles internos con la misma velocidad con la que se evapora.


Fundamentos te ricos10

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Todos los materiales presentan una curva de equilibrio de humedad característica y representa el límite en el que un aire con una humedad relativa determinado puede secar a un sólido.


Fundamentos te ricos11

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Si madera en equilibrio con aire saturado se pone en contacto con aire a 6O% de humedad relativa, la madera se secará solamente hasta el punto A, así estén en contacto por un tiempo indefinido.


Fundamentos te ricos12

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Secadores rotatorios continuos:

Equipos de secado continuo de forma cilíndrica inclinado y con aletas longitudinales, en donde el sólido se mueve debido a la acción conjunta de la inclinación y la rotación del secador (movimiento transversal),


Fundamentos te ricos13

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

al empuje de la corriente del aire (movimiento longitudinal) la cual puede ser de adelanto o retroceso según sea a cocorriente o a contracorriente respectivamente y a la acción de choque cuando el sólido cae en el fondo del secador.


Fundamentos te ricos14

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Todas estas variables en conjunto con las características físicas del sólido definen el tiempo de retención y los perfiles internos del proceso de secado.


Fundamentos te ricos15

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Perfiles típicos internos de humedad y temperatura de sólido y de aire en un secador rotatorio a cocorriente en estado estacionario.


Fundamentos te ricos16

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Zona de evaporación: Es donde se da el mayor secado del sólido. Todo el calor suministrado por el gas, lo utiliza la humedad del sólido para evaporarse. La superficie del sólido permanece húmeda.


Fundamentos te ricos17

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Zona de sobrecalentamiento: comienzan aparecer puntos secos en donde el calor suministrado por el gas aumenta la temperatura del sólido en la superficies que ya se secaron.


Fundamentos te ricos18

S1

X1

Sólido

Sólido

G1

Y1

Gas

Gas

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

BALANCE DE MASA: se comprueba la consistencia de los datos experimentales mediante el cálculo triple redundante del flujo del sólido seco.

G2

Y2

S2

X2


Fundamentos te ricos19

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Ecuaciones para chequear la consistencia de los datos experimentales basadas en el balance de masa

S´=S1/(1+X1)

S´=S2/(1+X2)

S´=G´(Y2-Y1)/(X1-X2)


Fundamentos te ricos20

QP

Secado de sólidos granulares

Fundamentos teóricos

Balance de energía:

QS1

Q´G1

QG1

QR

QG2

Eficacia térmica: Razón del calor utilizado para secar el sólido en función del calor aportado por la resistencia.

QS2


Justificaci n e importancia

Secado de sólidos granulares

Justificación e Importancia

El Secado disminuye considerablemente los costos de transporte

Aumenta el tiempo de vida útil de los alimentos y disminuye los costos de almacenaje


Descripci n del equipo

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Secador Rotatorio:

Es un equipo a escala piloto marca Bench Scale Equipment.


Descripci n del equipo1

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Soplador:

Es un dispositivo que succiona el aire hacia el interior del secador rotatorio.


Descripci n del equipo2

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Resistencia Eléctrica:

Dispositivo que actúa como medio de transferencia de calor al aire, a la entrada del secador rotatorio.


Descripci n del equipo3

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Controlador marca Chromalox:

Es un controlador de tipo ON/OFF que permite regular la temperatura del aire de entrada al secador rotatorio.


Descripci n del equipo4

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Visores:

Se utilizan para observar el recorrido del sólido a través de los internos del secador rotatorio.


Descripci n del equipo5

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Sistema de Alimentación de sólido:

Cuenta con la tolva de alimentación y el regulador de alimentación de sólido que funciona con un motor de velocidad variable a través del panel de control.


Descripci n del equipo6

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Sistema de rotación del secador.


Descripci n del equipo7

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Acumulador de sólidos:

Recipiente donde se colecta el sólido a la salida del secador rotatorio.


Descripci n del equipo8

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Separador tipo Ciclón:

Es un dispositivo donde se logra separar las impurezas del aire.


Descripci n del equipo9

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Acumulador de impurezas:

Recipiente donde se retienen las impurezas arrastradas por el aire.


Descripci n del equipo10

Secado de sólidos granulares

Descripción del equipo

Panel de control


Procedimiento experimental

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Suministre energía al panel de control

Suministre energía al motor y al soplador.


Procedimiento experimental1

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Colocar el orificio de restricción para ajustar el flujo, posteriormente pasar a on el breaker del soplador.


Procedimiento experimental2

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Mida la temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo de entrada del aire al soplador.


Procedimiento experimental3

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Anote en las casillas señaladas la temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo de entrada del gas


Procedimiento experimental4

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Fije la temperatura de la resistencia


Procedimiento experimental5

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Ponga en servicio la resistencia


Procedimiento experimental6

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Verifique que el selector de dirección del secador rotatorio esté en posición forward, ajustar la velocidad de giro del secador rotatorio


Procedimiento experimental7

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Medir temperatura de Bulbo seco y Bulbo húmedo del aire de salida del secador. Tomar mediciones cada minuto hasta alcanzar condiciones estacionarias


Procedimiento experimental8

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Anote minuto a minuto desde la puesta en servicio del soplador las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo a la salda del ciclón y la temperatura de salida del gas del secador. La temperatura del solido a la salida se anota minuto a minuto cuando se cambia el recipiente receptor. Anote en comentarios todos los cambios observados durante la practica.


Procedimiento experimental9

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Vierta la silica gel al secador.


Procedimiento experimental10

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Mida la temperatura de entrada del sólido de alimentación.


Procedimiento experimental11

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Coloque el recipiente receptor de la silica gel.


Procedimiento experimental12

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Ponga en servicio el alimentador.


Procedimiento experimental13

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Pese 3 muestras de Silica Gel húmeda


Procedimiento experimental14

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental

Se secan las muestras en el horno por una hora aproximadamente

Pese las muestras secas y se calcula la humedad del sólido.


Procedimiento experimental15

Secado de sólidos granulares

Procedimiento experimental


Seguridad higiene y ambiente

Secado de sólidos granulares

Seguridad, higiene y ambiente

Ficha de Datos de Seguridad (MSDS)1046 Silica Gel con indicador de Humedad

Propiedades físicas y químicas

Aspecto: Sólido azul.

Olor: Inodoro.

Solubilidad: Insoluble en agua


Seguridad higiene y ambiente1

Secado de sólidos granulares

Seguridad, higiene y ambiente

Implementos de protección personal

Guantes

Bata

Lentes


Seguridad higiene y ambiente2

Secado de sólidos granulares

Seguridad, Higiene y ambiente

Nocivo por ingestión y por inhalación. Puede causar cáncer por inhalación continua y prolongada. Nocivo para los organismos acuáticos. Puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.

Riesgos químicos


Seguridad higiene y ambiente3

Secado de sólidos granulares

Seguridad, Higiene y ambiente

Primeros auxilios

4.1Inhalación:Ir al aire fresco. En caso de que persista el malestar, pedir atención médica.

4.2Contacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas.

4.3Ojos:Lavar con agua abundante manteniendo los párpados abiertos.

4.4Ingestión:Beber agua abundante. Provocar el vómito. Pedir atención médica.


Rep blica bolivariana de venezuela la universidad del zulia facultad de ingenier a escuela de ingenier a qu mica laborat

Secado de sólidos granulares

Seguridad, higiene y ambiente

El paso de la corriente por el cuerpo pueden ocasionar desde lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte por fibrilación ventricular.

Riesgos eléctricos presentes en el área del compresor

Otros factores fisiopatológicos tales como contracciones musculares, aumento de la presión sanguínea, dificultades de respiración, parada temporal del corazón, etc. pueden producirse sin fibrilación ventricular.


Seguridad higiene y ambiente4

Secado de sólidos granulares

Seguridad, Higiene y ambiente

Daños en la vista por objetos por objetos en el aire.

Golpes en el cuerpo si el equipo se engancha con mangas o cualquier tipo de colgantes.

Riesgos de trabajo con equipos rotatorios en el área del compresor


Rep blica bolivariana de venezuela la universidad del zulia facultad de ingenier a escuela de ingenier a qu mica laborat

Secado de sólidos granulares

Seguridad, higiene y ambiente

limpiar

Ordenar y recoger los materiales e implementos

Dejar el sitio de trabajo limpio


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