Procesos de separacion

PROCESOS DE SEPARACIÓN
HUMIDIFICACIÓN
La humidificación es el proceso mediante el cual se aumenta la humedad específica y la cantidad de calor del aire.
En algunos procesos, la humedad especifica se aumenta agregando agua, que se absorbe en forma de vapor.
El agua vaporizada en el aire se absorbe calor del propio aire, lo cual hace descender la temperatura. Por lo tanto, paraconservar o aumentar la temperatura es necesario agregar calor de otra fuente.
La figura V-1, muestra como se logra el proceso sencillo de humidificación, usando aire acondicionado.
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Usando la ecuación de la primera ley de la termodinámica. Con lo cual se obtiene la distribución de la energía durante el proceso. Dicha ecuación:
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M1h1+Q+Wh1=M2h2…
{draw:frame} En lacarta psicrométrica, el proceso de muestra como sigue:
Como se ve, se pueden obtener tres formas de proceso, según la temperatura final del aire que se desee, es decir:
Proceso 1 2 (la tbs final disminuye)
Proceso 1 2´ (la tbs final permanece constante)
Proceso 1 2´´ (la tbs final aumenta)
Para efectuar este proceso, existen dos métodos según las condiciones iniciales que setengan, a saber:
Primero se calienta y luego se humidifica, como se ve en la figura V-1 {draw:frame}
Primero se calienta en un temperador, después se humidifica con agua caliente hasta saturar; luego se vuelve a calentar hasta obtener la condición final 2. El punto de saturación 2´ debe ser tal que sea el punto de rocío de la condición 2 (figura V-4 y V-5).1 – 1´ calentamiento en el atemperador.
1´ -- 2´ humidificación hasta saturarlo
2´ -- 2 calentamiento hasta la condición final 2
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(Nonhebel, 2002)
SECADO
La característica esencial del proceso de secado es la eliminación de un líquido por conversión en vapor, que se separa del sólido. En la práctica la energía necesaria para evaporarel líquido es suministrada en forma de calor.
La transferencia de calor se produce predominantemente por convección o por conducción, pues aunque es cierto que en todos los secadores se transfiere calor por radiación, es raro que sea este mecanismo que predomina. Este hecho se debe a que al suministrar medios para el calentamiento por convección o conducción, se proveen automáticamente losmedios para eliminar el vapor; el transporte de calor por radiación no requiere ningún medio físico y no implica en si mismo ninguna forma de eliminar el vapor. Esto hace de la radiación un efecto secundario que debe tenerse en cuenta como corrección al mecanismo de transporte por convección o conducción.
El secado por conducción difiere del secado por convección. En el primer caso el sólido húmedose sitúa en un recipiente calentado externamente, que tiene una salida para eliminar el vapor; frecuentemente se mantiene el recipiente a presión reducida con el objeto de aumentar la fuerza impulsora térmica. En el caso del secado por convección, el gas caliente se sopla sobre la superficie del solido húmedo proporcionando los dos defectos, entregar calor y eliminar el vapor formado.
En unsecado por conducción, la velocidad de secado disminuye a medida q el material se seca. Este efecto puede ser explicado en base a la disminución de la transferencia de calor de la pared al solido que se está secando. Para su estudio, la operación puede suponerse controlada por la transferencia de calor desde el medio calefactor al solido que está secando; la temperatura de este últimose toma comoigual a la temperatura de ebullición del liquido (con la corrección correspondiente para el caso en que el liquido sea una solución). Al final del secado este mecanismo deja de ser limitante, y el secado comienza a ser controlado por la velocidad de eliminación de agua desde el material, efecto que se evidencia por un aumento de temperatura por encima de la correspondiente a la ebullición de la...