Secado de sólidos

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Laboratorio de Ingeniería Química III

Guión Experimental
Secado de sólidos
(en charolas)

Problema
Se requiere secar dos muestras de pasta húmeda de piedra pómez que tienen la misma humedad inicial pero diferentes espesores, determinar cómo varía el tiempo de secado en cada muestra para lograr que alcancen la humedad de equilibrio, bajo las siguientes condiciones experimentales:
▪ Elespesor de cada muestra será de 10 y 5 mm.
▪ La velocidad del aire en la descarga del secador deberá regularse entre 1.5 y 2.5 m/s.
▪ La humedad inicial del sólido estará entre el 6 y el 8 % masa.
▪ La presión del vapor en el intercambiador de calor se establece entre 18 y 21 lb/pulg2.

Equipo:
Secador de charolas Armfield Tecnical Education.

Material requerido:

• 5kg. de pasta húmeda de piedra pómez (6-8 % de humedad).
• 2 Balanzas granatarias (mecánica o electrónica).
• 4 contrapesas para balanza (2 de 1 kg. y 2 de 500 g).
• 2 charolas de 200 x 200 x 10 mm
• 1 charola e 200 x 200 x 5 mm
• 2 Cronómetro.
• 1 Psicrómetro.
• 1 Anemómetro.
• 1 Termo-balanza.
• 2 termómetros 0 – 110°C.
• 2 Charolas metálicas.• 1 Cuchara de albañil.
• 1 Espátula ancha 60 mm.
• 1 Regla de madera de 300X20X10 mm.
• 2 probeta de 2 litros

Medidas de seguridad
• Usar guantes de carnaza para el manejo de las válvulas de la tubería de vapor.
• No tocar las superficies calientes del intercambiador de calor. Evitar que alguna prenda o el cabello largo pueda ser jalado por el ventilador.
• La determinaciónde la humedad del aire deberá realizarse en aire del medio ambiente evitando usar el psicrómetro en la descarga de aire del secador, debido a que la temperatura en ese punto puede ser superior a la escala del termómetro, lo cual podría provocar la ruptura del mismo.

Descripción del equipo

El secador de charolas del laboratorio está constituido por una cámara de secado, donde se colocan dosjuegos de charolas con el material a tratar, suspendidos en dos balanzas.
La balanza superior permite operar con un juego de cuatro charolas como máximo, se recomienda usar dos. La balanza inferior permite suspender solo una charola.
Las charolas tienen las siguientes dimensiones 200 x 200 mm y una profundidad de 10 mm y de 5 mm respectivamente.
La cámara de secado tiene una sección cuadrada de450 x 450 mm y 450 mm de longitud.
El equipo está dotado de un calentador de aire que utiliza como fluido de calentamiento vapor saturado, el intercambiador de calor aletado, es de tipo “flujo cruzado”.
La línea de vapor tiene 3 válvulas, la primera corresponde a la alimentación principal, la segunda sirve para “purgar los condesados”, la tercera da paso al vapor hacia el intercambiador. Sedispone además de una válvula reguladora de presión de vapor que permite fijar, dentro de ciertos límites, la presión del vapor en un valor constante.
La descarga de condensados del secador se hace a través de una “trampa de vapor” y una válvula en el extremo de la tubería.
El aire se suministra al secador por medio de un ventilador de tipo “axial” localizado en uno de sus extremos.
La velocidaddel aire se regula mediante una válvula de mariposa.
El ducto de descarga de los gases es de sección circular y mide 250 mm. de diámetro.

Procedimiento Experimental

El material a secar:
• Pasta de piedra pómez húmeda (malla 40 – malla 80)) con un contenido de agua del 6 al 8 % en peso.
• Verificar con precisión la humedad inicial utilizando una termo balanza.

El equipo
• Tararlas charolas (de 1 a 2) en el porta-charolas soportado en la balanza superior.
• Tarar la charola (única) de la balanza inferior.
• Retirar las charolas del secador para agregar a cada una, la cantidad suficiente de pasta húmeda, consiguiendo una superficie plana de alrededor de 10 mm de espesor para las charolas superiores y de 5 mm para la charola inferior.
• Antes de introducir las...
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