Secado de aire

SECADO Y ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

Definición: Se define secado, como la separación total o parcial de un líquido desde un material sólido por aplicación de calor y su ejecución por medio de la transferencia de líquido desde la superficie del sólido hacia una fase vapor insaturada. Es decir, en cualquier proceso de secado se verifican: a) Mecanismos de transferencia de masa b) Mecanismos detransferencia de calor Existen otros métodos de separación sólido-líquido como la filtración, centrifugación, adsorción, absorción, que son medios mecánicos de separación sólido-líquido, es decir, sin aplicación de calor. Generalmente es más barato eliminar agua mecánicamente (filtración, centrifugación), que por medios térmicos, por lo que es aconsejable reducir a humedad al máximo posible poréstos medios antes de llevar el sólido a un secador. Otra operación en la cual el líquido se elimina por aplicación de calor, es la evaporación, que a diferencia del secado, el líquido se elimina por ebullición (en el secado el líquido es arrastrado por el aire en forma de vapor, a temperatura generalmente inferior a la de ebullición). Además las mezclas tratadas en la evaporación suelen tener máslíquido que sólido y en secado sucede lo contrario, son pequeñas cantidades de líquido en comparación con los sólidos. En la mayor parte de los problemas prácticos de secado, el líquido a separar suele ser vapor de agua y el agente secante o gas empleado para el secado suele ser el aire. Este estudio se limitará a este caso, aunque las relaciones empleados son aplicables a cualquier sistemagas-líquido. Objetivo del Secado Prácticamente todos los procesos químicos requieren de la operación de secado. Sus aplicaciones tiene por objeto: 1.Permitir el empleo satisfactorio del producto en otros procesos o tratamientos (cuando la presencia de humedad no es deseable en la etapa siguiente del proceso). 2.Facilitar el manejo posterior del producto. 3.Reducir su peso y por lo tanto su costo de embalaje ydarle mayor valor y utilidad al producto final. Aún cuando el producto pueda ser utilizado al estado húmedo, resulta más barato eliminar el agua por medios térmicos que transportarlo húmedo. 4.Aumentar la capacidad de los aparatos. 5.Proteger los productos durante su almacenamiento y transporte (se elimina agua para preservar el producto). 6.Recuperar reactivos o subproductos valiosos (casos enque la humedad que acompaña a un producto es un solvente caro). Psicrometría y carta psicrométrica La concentración de vapor de agua en un gas se denomina humedad del gas. La humedad puede ser expresada de varias maneras dependiendo de la información requerida. Cuando un sólido húmedo se pone en contacto con aire de menor humedad que la correspondiente al contenido de humedad del sólido, el sólidotiende a perder humedad y secarse hasta alcanzar equilibrio con el aire. Al revés, cuando el aire es más húmedo que el sólido con el que está en contacto, el sólido absorbe humedad del aire hasta que se alcanza el equilibrio. Un factor crítico en las operaciones de secado es la capacidad de arrastrar vapor del aire, nitrógeno u otra corriente de gas que pasa sobre el material a secar. Estacapacidad de arrastre determina no solo la velocidad de secado, sino también el fin del secado, es decir el menor contenido de humedad al cual un material dado puede ser secado. La determinación de la concentración del vapor y la capacidad de arrastre del gas se denomina psicrometría. Carta psicrométrica Las características de humedad del aire se describen mejor gráficamente en la llamada cartapsicrométrica o carta de humedad. Una típica carta psicrométrica se muestra en la Fig. 1. Esta carta presenta una formidable visión debido a la gran información presentada en una pequeña área.

Las curvas básicas de la carta psicrométrica se muestran en forma simplificada en la Fig. 1.

Figura 1: Humedad Absoluta vs Temperatura Estas curvas son representaciones gráficas de relaciones entre la...