Secado De Sólidos

02/10/12 1749-12

Experimento 5
“Secado de sólidos en charolas”
INPRE

Stephany
Teoría básica relacionada con el guion experimental
El término secado se refiere a la eliminación de humedad en una sustancia. Como referencia se resumen a continuación ciertos términos que se utilizan para describir el contenido de humedad de las sustancias:Contenido de humedad de un sólido, se expresa por lo común como la cantidad de humedad por unidad de peso de sólido seco o húmedo.
Contenido de humedad en base húmeda, es la que expresa la humedad de un material como porcentaje del peso del sólido mojado. Se define como:
%h = ( [Wmaterial a secar – Wmaterial seco ] / Wmaterial a secar ) * 100
Contenido de humedad en base seca, es la queexpresa la humedad de un material como porcentaje del peso del sólido seco. Se define como:
%Xt = 100 - %h
Contenido de humedad en equilibrio (X*), es la humedad limitante a la cual un material dado se puede secar en condiciones específicas de temperatura y humedad del gas.
Contenido crítico de humedad (Xc), es el contenido de humedad promedio cuando
concluye el periodo de velocidad constante.Contenido de humedad libre (X), es el líquido que se puede separar a una temperatura y humedad dadas. Este valor llega a incluir tanto la humedad ocluida como la no ocluida (retenida).
Periodo de velocidad constante, es el lapso de secado durante el cual la velocidad de eliminación de agua por unidad de superficie deseada es constante o uniforme.
Periodo de velocidad decreciente, es un lapso dedesecación durante el cual la velocidad instantánea de secado disminuye en forma continua.

Operaciones de secado
Las operaciones de secado pueden llevarse a cabo en lotes o en continuo. El secado por lotes es una operación relativamente cara, en consecuencia se limita a operaciones a pequeña escala, a plantas piloto, a trabajos de investigación y para secar materiales valiosos cuyo costo totalserá poco alterado por el costo agregado en la operación de secado.
Para reducir el contenido de humedad en el secado de diversos materiales, es conveniente estimar el tamaño del secador, las diferentes condiciones de operación de humedad y temperatura para el gas empleado, y el tiempo requerido para lograr el grado de secado requerido. El contenido de humedad de equilibrio del material asecarse bajo condiciones específicas de humedad y temperatura del gas debe determinarse experimentalmente. Las mediciones de velocidad del secado por lotes son relativamente fáciles de obtener a partir de datos experimentales y proporcionan mucha información no sólo para la operación por lotes sino también para la continua.

Pruebas de secado y curvas de secado
Con respecto a una muestra a secar,la rapidez de secado puede determinarse suspendiendo la muestra en un gabinete o tubería, en una corriente de aire. Entonces, el peso de la muestra secada puede medirse como una función del tiempo.
Si W es el peso del sólido húmedo en Kg totales de agua más sólido seco y Wa es el peso
del sólido seco en Kg,
h = (W-Ws) / W
Xt = 1- h

Si se puede establecer la condición de secadoconstante, se puede determinar el contenido de humedad en el equilibrio X*. Con esto se procede a calcular el valor del contenido de humedad libre X para cada valor de Xt.
X = Xt – X*
Usando los valores de X calculados se hace una gráfica del contenido de humedad libre en función del tiempo tal como se muestra en la Figura 1.
Para obtener la curva de velocidad de secado a partir de la gráfica de laFigura 1, se miden las pendientes de las tangentes de las curvas, lo cual proporciona los valores de dX/dt para distintos contenidos de humedad. Se calcula entonces la velocidad de secado R para cada punto con la expresión
R = - (Ws/A) (dX / dt)
La curva de velocidad de secado se obtiene graficando R en función del contenido de humedad (ver Figura 1).
Además la velocidad de secado para el...