Humidificación

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ÁREA DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACIÓN, REACCIÓN Y CONTROL

Ana María Amaya, Amaury Blanco, Carlos Abaunza, Nadia Yepes

INFORME de HUMIDIFICACIÓN

Resumen

Se enfrió una corriente de agua desde 50°C hasta 22°C aproximadamente usando aire atmosférico en un equipo de humidificación. Elexperimento se realizó manteniendo una velocidad de flujo de aire constante en 19.05m/s y 14.96m/s variando el flujo de agua, y manteniendo un flujo de agua fijo en 4.94ml/s y cambiando la velocidad de flujo de aire. Además, se hizo un análisis de estabilidad del equipo para dos velocidad de flujo de aire constante y anotando la variación de las demás variables (flujo de agua, temperaturas de entrada ysalida del agua y del aire, caída de presión) sin realizar ningún control sobre las mismas.

Introducción

Las operaciones de humidificación involucran transferencia de masa interfacial y de energía, que resulta cuando un gas se pone en contacto con un líquido puro, en el cual es prácticamente insoluble. Éstas involucran humidificación, deshumidificación y enfriamiento de gases, medicionesde contenido de vapor en gases y enfriamiento de líquidos. En estos casos, la materia transferida entre las fases es la sustancia que forma la fase líquida, que o bien se evapora o bien se condensa.

Generalmente la fase líquida es el agua, y la fase gaseosa el aire. Su principal aplicación industrial es el enfriamiento de agua de refrigeración, que será el objeto de estudio de esta práctica.En la operación de humidificación para enfriamiento de agua ocurre que,
* Una corriente de agua caliente se pone en contacto con una de aire seco (bajo contenido de humedad).
* Una parte del agua se evapora, enfriándose así la interfase.
* El seno del líquido cede entonces calor a la interfase, y por lo tanto se enfría.
* El agua evaporada en la interfase se transfiere al aire,por lo que éste se humidifica.

En las torres de enfriamiento el agua suele introducirse por la parte superior en forma de lluvia y el aire fluye en forma ascendente, de forma natural o forzada. A menudo se usan rellenos en el interior de la torre para favorecer el contacto entre las dos fases.

Procedimiento

Primero se calibraron los rotámetros de aire y de agua. El primero se realizóajustando varios valores de flujo de aire en el rotámetro con la válvula de control para el aire y con un anemómetro se midió la velocidad de flujo de aire a la salida de la torre de humidificación, previamente encendido el compresor. El segundo rotámetro se calibró con ayuda de un cronómetro y probeta midiendo el volumen de agua recogida en un tiempo determinado para diferentes valores de flujo en elrotámetro.
Luego se ajustó un flujo de agua con el fin de permitir el llenado de la torre. Después se abrió la válvula de control de flujo del aire hasta un valor determinado de la velocidad de flujo. Para lograr que la temperatura de entrada del agua a la torre de humidificación fuera de 50°C se abrió la válvula de flujo de vapor vivo para que entrara al intercambiador de tubos y coraza en el quese calentó el agua. Manipulando las válvulas de control de flujo de agua y de vapor se ajustaron los flujos tal que se tuviera esta condición a la entrada del agua.
Una vez se logró un flujo de agua a una temperatura entre 59-52°C (121-126°F), teniendo en cuenta la variabilidad del equipo, se anotaron las temperaturas de entrada y salida del agua y del aire, flujos de agua y aire y caída depresión en la torre de humidificación. Posteriormente, se reajustaron los flujos de agua y vapor, manteniendo el flujo de agua dentro del rango de temperaturas, y se procedió a anotar los valores de las variables mencionadas.
Luego se fijó un flujo de agua y de vapor para mantener la misma condición de temperatura a la entrada del agua y se varió el flujo de aire. Se tomó nota de las mismas...