Determinaciòn de humedad

CAPITULO 5.

PROCESO DE SECADO.

5.1 Descripción general del proceso de secado.
El secado se describe como un proceso de eliminación de substancias volátiles (humedad)
para producir un producto sólido y seco. La humedad se presenta como una solución
líquida dentro del sólido es decir; en la microestructura del mismo. Cuando un sólido
húmedo es sometido a secado térmico, dos procesosocurrirán simultáneamente:

1. Habrá transferencia de energía (comúnmente como calor) de los alrededores para
evaporar la humedad de la superficie. (proceso 1)

2. Habrá transferencia de la humedad interna hacia la superficie del sólido. (proceso
2)

La velocidad a la cual el secado es realizado esta determinada por la velocidad a la cual
los dos procesos, mencionados anteriormente, se llevana cabo. La transferencia de energía,
en forma de calor, de los alrededores hacia el sólido húmedo puede ocurrir como resultado
de convección, conducción y/o radiación y en algunos casos se puede presentar una
combinación de estos efectos. [22]

5.2 Condiciones externas.

Este caso se refiere al proceso1, donde, la eliminación de agua en forma de vapor de la
superficie del material,depende de las condiciones externas tales como: temperatura,
humedad y flujo del aire, área de la superficie expuesta y presión. Estas condiciones son
importantes durante las etapas iniciales de secado cuando la humedad de la superficie esta
siendo removida. En algunos materiales puede haber encogimiento, excesiva evaporación
en la superficie, después de que la humedad inicial ha sido removida dandolugar a altos
gradientes de humedad del interior a la superficie. Este fenómeno es causado por el
sobresecado y encogimiento y consecuentemente las altas tensiones dentro del material,
dando como resultado agrietamiento y deformación. [22]

5.3 Condiciones internas.
El movimiento de humedad dentro del sólido es una función de la naturaleza física dentro
del sólido, la temperatura y sucontenido de humedad. En una operación de secado
cualquiera de estos procesos puede ser el factor que determine la velocidad de secado.

A partir de la transferencia de calor hacia un sólido húmedo, un gradiente de temperatura
se desarrolla dentro del sólido mientras la evaporación de la humedad ocurre en la
superficie. La evaporación produce una migración de humedad desde adentro del sólidohacia la superficie, la cual ocurre a través de uno o más mecanismos, normalmente,
difusión, flujo capilar, presión interna causada por el encogimiento durante el secado. [22]

5.4 Mecanismo de secado.
Hay dos métodos para remover la humedad:

1. Evaporación. Esta ocurre cuando la presión del vapor de la humedad en la superficie
del sólido es igual a la presión atmosférica. Esto se debe alaumento de temperatura
de la humedad hasta el punto de ebullición. Si el material que esta siendo secado es
sensible al calor, entonces la temperatura a la cual la evaporación ocurre, la
temperatura puede ser disminuida, bajando la presión (evaporación al vació). Si la
presión disminuye baja más allá del punto triple, entonces la fase líquida no puede
existir y la humedad en el producto escongelada.

2. Vaporización. El secado es llevado a cabo por convección, pasando aire caliente
sobre el producto. El aire es enfriado por el producto y la humedad es transferida
hacia el aire. En este caso la presión del vapor de la humedad sobre el sólido es
menor que la presión atmosférica. [22]

5.5 Cinética del secado.
Si un lote de polvo o granos húmedo es secado en un lecho fluidizado yel contenido de
humedad X (definido como peso de agua por unidad de peso de sólido seco) es
determinado como una función de tiempo t, la curva resultante de X contra t será igual a la
curva de la figura 5.1a.

Esta es convencionalmente dividida en dos partes, el primero llamado periodo de
velocidad constante de secado y el segundo velocidad decreciente de secado. El contenido
de humedad...