Secadero neumatico

Secadero D 201
Material a secar, acido borico humedo al 6 %, 10000 Tn anuales, sobredimensionamiento 10 %
Qh := 10000 1.1⋅
⋅

1
0.94

⋅

tonne
yr

⋅

yr

Qh = 1478⋅

330⋅ day

kg
hr

Caudal de agua a evaporar
Qw := Qh ⋅ 0.06

kg

Qw = 88.652
⋅

hr

Hipotesis de calculo para el secadero
1-El tamaño de particula sera
2-La temperatura de entrada del aire es de 70° c on una humedad absoluta de 0.001,
C,
presion de 0.6 atm
3-La temperatura del solido no debe pasar los 50 ° .
C
4-Se asumira que a la salida la diferencia de temperatura entre el solido y el aire es de 20
° por lo tanto la temperatura de salida del aire es de 70°
C,
C.
5-Se hara el calculo teniendo en cuenta como maximo una humedad de entrada de 8%,
aunque en condiciones normales seriade 6%.
6-La temperatura del solido a la entrada se asumira de 20°
C
1-Calor
2-Calor
3-Calor
4-Calor

sensible para elevar la temperatura del solido desde 20° hasta 50 °
C
C
sensible para elevar la temperatura del agua desde 20 ° hasta 50 °
C
C
latente para evaporar el agua a 50 °
C
sensible para elevar la temperatura del vapor desde 88 ° hasta 100 °
C
C

1-Calor sensible paraelevar la temperatura del solido desde 20 ° hasta 50 °
C
C
Cps := 0.854⋅

kJ
kg⋅ K

kJ ≡ 1000⋅ J

Capacidad calorifica de la sal 0.854 kJ/kg K

Cps = 0.204⋅

Caudal de solido seco
Qs := Qh⋅ 0.94

⌠

Q1 := Qs⋅ 
⌡


323⋅ K

Qs = 1388.89 ⋅

hr






6 cal

Q1 = 8.499 × 10 ⋅

273 + 50 = 323

hr

2-Calor sensible para elevar la temperatura del aguadesde 20 ° hasta 50 °
C
C
Datos del Perry para capacidad calorifica del agua liquida
C1 276370
C2 := −2090.1

C3 := 8.125

−6

C4 := −0.014116

C5 := 9.3701⋅ 10

kmol 1000⋅ mol
kcal ≡≡1000⋅ cal



1



K

Cpw( Tlq) := C1 + C2⋅ Tlq⋅

+ C3⋅ 




Tlq 
K




2

+ C4⋅ 




kg⋅ K

kg

Cps dt1

293⋅ K

kcal

Tlq 
K




3

+ C5⋅ 



Tlq 
K

4

J
 ⋅
  kmol⋅ 18.015⋅ gm ⋅ 1⋅ K
mol

Cpw( 373⋅ K) = 1.008⋅

⌠
Q2 := Qw⋅ 1⋅ 
⌡

kcal
kg⋅ K

323⋅ K

3 kcal

Q2 = 2.655 × 10 ⋅

Cpw( t1) dt1

hr

293⋅ K

3-Calor latente para evaporar el agua
Calor latente a 100 C
∆Hw100 := 9729⋅
mol⋅

cal
kcal
∆Hw100 = 540.05⋅
18.015⋅ gm
kg

mol
Correlacion de Watson para c alcular el calor devaporizacion a diferentes temperaturas
3

Rg := 82.0567⋅ cm ⋅

atm

Mpa := 1000⋅ Pa

K⋅ mol

tv
1 −



647.096 ⋅ K
∆Hw( tv) := ∆Hw100⋅ 

 1 − 373⋅ K 
647.096 ⋅ K 


0.38

∆Hw( 323⋅ K) = 575.555 ⋅

kcal
kg

Correlacion empirica para calcular el calor de vaporizacion a diferentes temperaturas
Cv1 := 5.2053⋅ 10

7

Cv2 := 0.3199

Cv3 := −0.212

Cv4 :=0.25795

Cv2+ Cv3⋅

⋅ Cv1⋅  1 −


J

∆Hw1( tv) :=

kmol⋅ 18.015⋅
∆Hw1( 323) = 569.302 ⋅



gm

tv⋅ K



647.096 ⋅ K 

tv
647.096

 tv 

 647.096 

+ Cv4⋅ 

mol

kcal

Q3 := Qw⋅ ∆Hw1( 323)

kg

4 kcal

Q3 = 5.047 × 10 ⋅

4-Calor sensible para elevar la temperatura del vapor desde 50 C hasta 70 C



Cpv( tv) := 8.22 + 0.00015 ⋅

tv
K

2
cal
 ⋅
 K   mol⋅ K⋅ 18.015⋅ gm

+ 0.00000134⋅ 


tv 

mol

⌠
Q4 := Qw⋅ 
⌡

343⋅ K

Q4 = 828.563 ⋅

Cpv( t1) dt1

323⋅ K

Resumen de calorias necesarias para el secadero
Q5 := ( Q1 + Q2 + Q3 + Q4) ⋅ 0.1

Perdidas en el secadero 10 %

kcal
hr

hr

2

Q1 = 8498.9⋅

kcal

Q2 = 2655.2⋅

kcal

Q3 = 50470⋅
Q4 = 828.6⋅

hr
hr

kcalhr

kcal

Q5 = 6245.3⋅

hr
kcal
hr

Qtotal := Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Qtotal = 68698⋅

kcal
hr

2

  2.0869⋅ 103  

991.96

 
 


tg
tg
5
5

  + 0.41602 ⋅ 105⋅
Cpoa ( tg) := 0.33298 ⋅ 10 + 0.79933⋅ 10 ⋅ 

 
3 
991.96 

 cosh
 tg 
 sinh 2.0869⋅ 10  




tg

 








2


 J
⋅
 kmol⋅ K...