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Bibliografía

TREYBAL, Robert E.
Operaciones de transferencia de masa
2ª ed., 1990
Pp 768 - 771CÁLCULOS
Cálculo de la humedad absoluta y porcentaje de humedad relativa del aire del ambiente.

(〖Y'〗_S-Y ')/(T_G-T_S )=(0.24+0.48Y')/λs
Al despejar la humedad absoluta, queda de la siguiente manera:
Y^'= (〖Y'〗_S λ_(S-) 0.24 (T_G-T_S))/(λ_S+ 0.48 (T_G-T_S))
〖Y'〗_S=0.622 P_S/〖585-P〗_S

CÁLCULOS A LA ENTRADA
TG= 24 ºC
TW= 15ºC λ@ TG= 589.365 Kcal/Kg

CONSTANTES DE ANTOINE DEL AGUA
A= 5.11564
B= 1687.537
C= 230.17

Cálculo de la presión de saturación

P_S=〖10〗^(A- B/(T+C))
P_S=〖10〗^(5.11564- 1687.537/(15+230.17))=0.017081 bar*(585mm Hg)/(0.7596 bar)=13.1547 mm HgCálculo de la humedad de saturación
〖Y'〗_S=0.622 13.1547/(585-13.1547)= 0.014KgA/(Kg Gs)

Calculo de humedad absoluta a la entrada:

Y^'= (0.014 KgA/(Kg Gs)*589.365- 0.24 (24-15)ºC)/(589.365+ 0.48 (24-15)ºC)=0.01045(Kg A)/(Kg Gs)

Calculo de la humedad relativa
*Presión parcial
P=585Y'/(0.622+Y´)
P=(585*0.01045 (Kg A)/(Kg Gs))/(0.622+0.01045 (Kg A)/(Kg Gs))=9.6655 mmHg
Y_R=P/P_v *100*La presión de vapor debe ser a la TG.

P=〖10〗^(5.11564- 1687.537/(24+230.17))=0.02993 bar*(585mm Hg)/(0.7596 bar)=23.057 mm Hg

Y_R=9.655/23.057*100=41.92%

CÁLCULOS A LA SALIDA
Usando una λ@TG=28ºc = 582.027
TG= 47 ºC
TW= 28ºC
Calculo de la presión de saturación

P_S=〖10〗^(5.11564- 1687.537/(28+230.17))=0.3794 bar*(585mm Hg)/(0.7596 bar)=29.21mm Hg

Calculo de lahumedad de saturación

〖Y'〗_S=0.622 29.21/(585-29.21)= 0.032KgA/(Kg Gs)
Calculo de la humedad absoluta

Y^'= (0.032 Kg/(Kg Gs)*582.027* 0.24 (47-28)ºC)/(582.027+ 0.48 (47-28)ºC)=0.016(Kg A)/(Kg Gs)
Calculo de la humedad relativa
*Presión parcial P=585Y'/(0.622+Y´)

P=(585*0.016)/(0.622+0.016 (Kg A)/(KgGs))=14.67 mmHg

Y_R=P/P_v *100

*La presión de vapor debe ser a la TG.

P=〖10〗^(5.11564- 1687.537/(47+230.17))=0.1064 bar*(585mm Hg)/(0.7596 bar)=81.98 mm Hg

Y_R=14.6708/81.98*100=17.89%

2) Con la carta psicométrica se comprueba estos porcentajes
(La carta se anexa al final)

3) Cantidad de aire seco en Kg/hr y el volumen de aire húmedo que maneja el reactor

v_H= [1/〖PM〗_GS +Y'/〖PM〗_A ]*(RT_G)/P

v_H= [1/29+ 0.016/18]*(0.082*(273+47)K)/(0.7697)atm=1.2(m^3 G)/(Kg Gs)

Gasto volumétrico

G_V=356 ml*(1 L)/1000ml*(1m^3)/(1000 L)=(0.000356m^3)/(0.135 hr)=0.002637 m^3⁄hr

Gasto de aire
G_s=Gv/v_H

Gs=0.002637/1.2=0.002198KgGs/Hr

*Para determinar la densidad se emplean los datos de la lata:
V total de la lata=378g
Masa de la lata= 356 ml

ρ= (378 g)/(356ml)=1.0618g/ml

Wleche=356 ml*1.0618 g/ml=378g=0.378Kg

WH2O perdida=378g-70.2g=307.8 g de H2O

Wleche seca=69.56 g=0.06956Kg

Wperdida en la estufa=(70.2-69.56)g=0.64 g=0.00064 Kg

G1(Y_2-〖Y_1〗_ )=W_2-W_1

G_1=((0.307-0.00064)KgA*1/(0.135 hr))/((0.016-0.01045)KgA/(Kg Gs))=408.88 (Kg Gs)/hr

G_V= vH*G1

Gv=1.2(m^3 G)/KgGs*408.88 (Kg Gs)/hr=490.66m3G/h

4) Calculo de lacantidad de calor necesario para cada kg de producto obtenido
Q_A=Q/T_(A )

T_A=Gs*(Y^' 2-Y´1)

T_A=408.88 (Kg Gs)/hr*(0.016-0.01045) KgA/KgGs=2.26KgA/h

Q= Gs(H2- H1 )
H=Cs(T_G1- To)+ λoY'

Para la entrada

C_s1=0.45*〖Y'〗_1+ 0.24
λ= 597.5
C_s1=0.45*0.01045+ 0.24=0.2447
H_1=0.2447(24- 0)+ 597.2*0.01045=12.11Kcal/KgGs

Para la salida

C_s2=0.45*0.016+ 0.24=0.2472H_2=0.2472(47- 0)+ 597.2*0.016=21.17Kcal/KgGs

Calculo del calor

Q= 408.88KgGs/h*(21.17- 12.11 ) Kcal/KgGs=3704.45Kcal/h
Q_A=(3704.45 Kcal/h)/(2.26 KgA/h)=1632.4Kcal/kgA

Calculo del calor cuando se calienta antes de entrar al secador, suponiendo que dentro del horno se elevó la temperatura hasta 300 °C

Q_s=Gs*Cs*(T_G2-T_G1)

Q=408.88KgGs/h*0.2447*(300-24)ºC=30039.9 K

Q_A=...
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