UIVERSID@D N@CION@L DE INGENIERI@Transferencia de Masa “Solu]iòn Pro\l_m[s ^_ S_][^o” Prof_sor: Sergio Enrique Álvarez García El[\or[^o por: Castro Calvo Luis Rodolfo Doña Rosales Yeltsin Miranda Reyes Scarleth Belén 4t2Q 6 ^_ ^i]i_m\r_ ^_ 2017 1. Se dispone de 500kg de un sólido húmedo con humedad del 30%. Calcúlese la cantidad de agua que ha de evaporarse para reducir su humedad al 10% si las humedades están dadas sobre la base húmeda. Datos Solido húmedo=500 kg %humedad inicial=30 %humedad final=10 ¿Cantidad de agua evaporada=? 0.1 Agua evaporada= 0.01111 0.9 Agua evaporada = 111,11 kg 2. A 100kg de una arcilla totalmente seca se le añade 25 kg de agua. Calcules: a. La humedad de la mezcla resultante, expresada sobre base seca b. La humedad de la mezcla resultante, expresada sobre base húmeda. c. La cantidad de agua que ha de evaporarse área que su humedad, sobre la base húmeda, sea del 10,3% Datos: Solido seco=100 kg Agua añadida=25kg ¿Humedad en base seca=? ¿Humedad en base humedad=? Cantidad de agua evaporada para alcanzar humedad del 10,5%=? 125 100 Humedad en base seca= 0.25 100 125 100 Humedad en base humedad= 0.2 125 Cantidad de agua evaporada para alcanzar humedad del 10,5% 125 10.5 = 13.125kgdeagua 100 3. En el secado de un material cerámico de área superficial de secado 230cm2 cuyo peso del material seco es de 380g, se han obtenido los datos siguientes, cuando el secado se efectúa en condiciones constantes: Tiempo Peso total Tiempo Peso total [min] [g] [min] [g] 0 487 32 455 2.5 484 36 454 3 482 40 453 4 480 46,5 452 1 La humedad critica c. El tiempo de secado ante critico a.060-0. 0.042 kg de agua/kg solido seco 2 . La humedad de equilibrio e.5 465 103 446 16 463 129 445 18.018=0.5 461 158 443.5 21 459 1000 440 27 456 a. Xc=0.5 469 77 448 13 467 93 447 14.060 kg de agua/kg solido seco c. La humedad libre en el punto critico d. W=1000 kg/hm2 b.5 451 6. La velocidad de secado en el periodo anticrítico b.5 476 64 450 9 472 73 449 11. 5 478 51. 06 a ( ) 0.5 kg de agua/m2.5 kgSs S Xi Xc a ( ) A Wc kg 1 0.28 0. 0.h.84h t p a t 1.03 p4 2( ) In m 3 2 kg 0. Un secadero se carga con cierto número de placas de dimensiones 100cm*75cm*1cm. Calcúlese el tiempo de secado si la velocidad de secado en el periodo poscritico disminuye 3 . La velocidad de secado en el periodo ente critico vale 1.96h kg 0.8h 5.280 kg a 5 2 ( ) m 3 h.03 mh p 0. que se secan por las dos caras en condiciones constantes de secado.5 kgSs 0.03 0.023 1 a 15.030 m2. Calcúlese el tiempo total de secado a partir de los datos siguientes de las humedades expresadas sobre base húmeda: Xinicial=50% Xfinal=5% Xcritica=28% Xequilibrio=3% Peso de la muestra seca por unidad de superficie de secado =4 kg/m2 Velocidad de secado en el periodo anticrítico= 3 kg/m2 h.5 kgAgua Xi 1 d.m 2 a 0. S Xi Xc a ( ) A Wc 0. 1 0. El área de superficie de secado por kilogramo de material seco es de 0.380 1 0.53h 4.5 kgAgua Xi 1 1 0. La humedad de un material se ha de reducir desde el 20% hasta el 6% por secad en condiciones constantes. SU humedad critica es del 15% y la de equilibrio del 3%.28 0.05 0. 2 0. en el periodo de velocidad decreciente.6 m x 1. ( Hi Hc) Hc He t In (H Hc) H Hc (0. Calcúlese el tiempo de secado de este material en el laboratorio para que su humedad descienda de 60% al 10% (base humedad) efectuando el secado por ambas caras si el peso del material seco es de 2 kg. en un principio la placa se seca a la velocidad constante de 0.5 kg2 m 2 .7) 0. obteniéndose una curva de secado de la que se deduce que.11 3.696 h A W X 2 X * 0. que en las condiciones de operación es de 0.03 p ( ) In ( ) 3.81h 6. linealmente con la humedad del material hasta que se alcanza el equilibrio. Se han efectuado experiencias de secado en condiciones constantes con una placa de dimensiones 0. hasta que la humedad libre desciende a 1. la velocidad de secado disminuye linealmente con la humedad libre hasta que se alcanza la humedad de equilibrio.h t p a 1.1648 In (0.10 t 0.06 Xc=0. y las humedades están dadas sobre base seca.15 0.03 A=0.20 kg de agua/kg de sólido seco.6 t 1.60 kg/m2h.8 0.2 X2=0.09 kg de agua/kg de sólido seco.h S Xc X * Xc X * 1kg 0.030m 1.696 4.6) 0.030m 1.11h A Wc 0.4 kg de agua/m2h t =? Se supone que S=1 kg de material seco S Xi Xc 1kg 0.030m2 W=1.20 m (espesor despreciable).8 0.43h 4 .5 kg m 2 .6 0.15 X*=0. Datos X1=0.8 0.15 a ( ) 2 ( ) 1. Una placa de material de dimensiones 1*0.6 4 3.1 m pesa 5kg y contiene 50% de agua (base húmeda).3 kg/.35kgH2O/kgSs.1 kg/m2h.5 3 2 2. desde la humedad critica (Xc=0.109h A Wc 0. Planchas de cartón de dimensiones 1.5mx3mx0.35 kg/kgSs S=50kg S Xi Xc 50kg 0. Hasta la humedad de 0. kg/m2h 10 5 8 5 5.2h.h t p a 1. El secado se efectúa por ambas caras y el peso de cada plancha de cartón seco es de 20kg.568 5. En exéricnias previas efectuadas con esta placa se han encontrado los siguientes datos de la velocidad de secado.3 kg m 2 .1 kgH2O/kgSs en que la velocidad de secado vale 0.8 4.67 h Se pueden efectuar 4 ciclos en 24h 8.6*0.5 4. en condiciones tales que la humedad de equilibrio es del 5% (base seca) Peso material kg W. si el tiempo de cargar y descarga es 1h Xc=0.01m se han de secar desde la humedad del 60% hasta 15% (base húmeda) en condiciones de secado cte.3 0. Calcúlese los ciclos de secado que pueden realizarse por día(24h).7 1 Calcúlese el tiempo de secado para reducir la humedad de la placa del 14% (base húmeda) empleando aire en las condiciones dadas.6 3. 5 . 7.15 a ( ) ( ) 1.045m 2 0. mientras que para el periodo pos critico dicha velocidad de secado varia linealmente con la humedad.09 4. En experiencias de laboratorio realizadas en las mismas condiciones que ha de efectuarse el secado se ha encontrado que la velocidad de secado para el periodo anticrítico resulta 0. Calcúlese: a.h S Xc Xf Wc 0.60m 2 5 2 kg m . EL número necesario de bandejas S Xi Xc Xc X * Xc X * t [ In( )] A Wc Wc Xf X * 6 .156 0.172 h 9.5 1 1 t p a 0.5 kg/m2h.6m 2 0. equilibrio=5%.111 5 p ( ) In ( ) In 0. humedades (base humedad): inicial=80%. El espesor de la carga en cada bandeja. Las dimensiones de cada una de las bandejas son de 60*60*8 cm y el secado se verifica solo por la cara superior. final=10%. si la densidad global del material de entrada es 1300 kg/m3 b. Los datos calculados en experiencias previas son los siguientes: velocidad de secado para el periodo anticrítico: 2.020h A Wc 0.152h A Wc Wf wf 0. critica=40%. S Xi Xc 0.111kg 2.020 0. Un material cristalizado se seca en un secadero de bandejas empleando 12 h en el secado de cada carga de 1000 kg que entra al secadero.156 a ( ) ( ) 0.152 0.704 2.111kg 2. 6)1.64m 2 346.18 0.395 12 h [0.54m 2 kg 900kg (1 0.h m 2 .02 24 h [ In( )] A 4.10 0. a la velocidad másica de 6500 kg/m3h.8050.23 m2 h 1000kg 0.81 (0.110 Y 0. El secado se efectúa en condiciones constantes con aire a 70C y temperatura humedad 40C.h 0.50 x103 3.64m 2 * z *13000 m3 1620kg z 3. El sólido a secar constituido por torta filtrante se coloca en bandejas de 1m*1m entra en el secadero con humedad del 42% y sale con humedad del 10%.59mm kg 450632 m Zs 0. 900 m 2 . G en kg/m2s y t en C Puede admitirse que la concentración de la torre es despreciable y la densidad del solido seco es 650 kg/m3 Calcúlese a.18 0.041 Wc (30 0. El número necesario de bandejas 70 40 t 53.08 10. En estas condiciones de secado.02 0.15t )G 0. La velocidad de secado para el periodo anticrítico viene dada por la expresión: Wc (30 0.095 A 144m 2 202.23 4. El espesor del material de cada bandeja b.158 In( )] A kg kg 0.80 b) N 10 Ht 0.02 7 . La producción diaria de un secadero es de 1000kg/día empleando en cada ciclo 5h para el secado y 1 h para la carga y descarga del material.8) *346. la humedad critica es 18% y la de equilibrio 2% (referidas todas las humedades sobre base humedad).041) kg Wc 4.42 0.16 0.110 0.18 0.15*53.60C 70 In 40 Yi 0.23 0.081 (Yi Y ) Estando w expresada en kg/m2h. 85 0.1648 In (0.7) 0. En un secadero discontinuo se introduce un sólido poroso con humedad del 25% y después en 5h de secado.03(0. Datos p=1000kg/m3 =0.7) 0.03 ms X (Hc He) hT 1000*0.08 kg m2 h A 24.63m kg 1306 m 11.67 h 12.01m 2 h kg kg 580kg (1 0.h 0.1648 0.05* 273 ( Hi Hc) Hc He t In (H Hc) H Hc (0.7 t 1. mA X 0.10 t 0. 580kg m2 .125*0.057 0.038 In( )] A kg kg 0.h m 2 .16 24 h [0.6kg z 0.42) 2.70 0.1) 0. en condiciones cte su humedad se reduce al 10%.17 0. EN las condiciones de operación la humedad critica es del 15% y la de equilibrio del 3%. EN condiciones cte de secado se reduce la humedad de un sólido desde el 70% hasta el 10% en 6h.01m 2 * z *650 m3 823.125kcal/m3C 8 . Calcúlese el tiempo necesario para secar un sólido análogo desde la humedad del 32% hasta la del 6% suponiendo que la velocidad de secado para el periodo poscritico es proporcional a la humedad libre.083 2.95 0. Calcúlese el tiempo necesario adicional para secarlo en las mismas condiciones hasta la humedad del 5% si la humedad de equilibrio es 3% (base seca) y la crítica es el 140% de la humedad libre inicial del solido (base seca).85 0.7 0. 1) 1.25 0.21 0.6 min 9 . mA 0.06 t 0.32 t 3.15) 0.30 0.06 0. si todas las humedades están expresadas sobre la base húmeda.30 0.228 h 13.30 X (Hc He) hT 1000*0.06 X Hc t (Hi Hc) HcIn hT H 1000*0.66 ms 0.20 X 0.15 t (0.21 In (0.04 t 1.125*0.T=25C T=5h mA X ms X=0.05* 273 ( Hi Hc) Hc He t In (H Hc) H Hc (0. Para secar un sólido desde la humedad del 30% al 10% en condiciones cte se necesitan 4h. EN las condiciones de operación la humedad critica es del 15& y la de equilibrio del 4%.15In 0.66(0.30 0.05* 273 0.15 0.75h 13.06) 0.30 0.125*0. La velocidad de secado durante el periodo poscritico varia linealmente con la humedad desde la humedad critica a la de equilibrio inicial del 30% hasta la humedad final del 6% en las mismas condiciones de secado.1) 0. Todas las humedades están referidas al solido húmedo y la velocidad de secado en el periodo poscritico varia linealmente con la humedad dese la humedad critica hasta la de equilibrio mA 0. En unas instalaciones de secado se ha de obtener un producto con humedad del 10% (base humedad) que entra en el secadero con humedad del 70% (base humedad). 14. El material a secar de densidad 800 kg/m3 (a la entrada) se extiende sobre bandejas secándose por una sola cara.55 0.952 In (0. y su espesor no ha de ser superior a 1. desde la humedad del 45% hasta la del 12%.15 0.125*0.2 kg/m2h.1 0.03 Calcúlese el tiempo de secado 10 .12 min 15.01) 0. Para el segundo periodo poscritico se han determinado los valores siguientes X W 0. en cuyo instante la velocidad de secado es de 0.18) 0.2kh/kgSS.45 0. Los ensayos previos efectuados en el laboratorio han conducido a los siguientes resultados humedad del equilibrio=0.952 0.45 0.5cm.535 h 32.45 X (Hc He) hT 1000*0.06 t 0.05 0.10 0. Calcúlese en qué porcentaje ha de aumentarse el tiempo de secado si este se prolonga hasta que la humedad final del solido sea del 6% en lugar del 12%.45 0.45 0. En las condiciones de operación se han encontrado que la humedad critica es del 18% y la de equilibrio del 4%.26(0. En un secadero de bandejas se seca un material procedente de una torta filtrante en condiciones cte de secado.06) 0.03 Humedad critica 1 kg/kg Ss Velocidad de secado en el periodo ante critico=1kg/m2h La velocidad de secado en el primer periodo pscritico varia linealmente con la humedad hasta que esta se reduce a 0.26 ms 0.18 t 0.05 0.05* 273 ( Hi Hc) Hc He t In (H Hc) H Hc (0.12 X 0. 1.0041kgagua / kgaire sec o.25.3kg+peso seco Peso seco=5.120m min m2 h Humedad Critica kgAgua X c 0.(velocidad constante) Peso mínimo a velocidad cero:6. Secado por (At=2xA=30m2) Peso total inicial=12kg.4kg con 1.4kg=1.208 kgSs Equilibrio kgAgua X * 0. que entra en el secadero con humedad del 140% y salen con humedad del 25%.400 kgAgua Para t=0 X0 0.400 Kg kgagua / kgaire sec o kgagua W 2 *0.01 m.5kg en 2 horas.5kg Peso total=peso agua+peso seco 11 .5kg – queda 8. En las experiencias de laboratorio efectuadas en condiciones análogas y suponiendo que el secado se verifica en condiciones contestes. 0.532 0.330 0.1 kg Humedad critica Inicial:12kg – pierde 3.16. en cuyo punto la humedad de secadores de 0. Calcúlese la longitud del secadero si las humedades están dadas sobre base seca.35 kg/m2h.5.3kg de agua Al final del proceso (en el equilibrio) Peso total=peso agua+peso seco 6.078 kgSs Material de A=15m2. Se ha de diseñar un túnel de secado en marcha continua para el secado de planchas de cartón de dimensiones 2. La producción horaria ha de ser 1ton y su desplazamiento a lo largo del secador ha de hacerse por medio de una correa trasportadora de 2. se han obtenido los siguientes datos Densidad del material seco=550 kg/m3 Humedad de equilibrio=15% Humedad critica=80% Velocidad de secado en el periodo ante critico=1kg/m2h La velocidad de secado para el periodo pscritico varia linealmente con la humedad hasta la humedad del 10.0041 *60 0.82 0. sobre la que se colocan las planchas en grupos de 20 espaciadas.Min 0. 0. pierde 3.5 m de anchi.400 kgSs Velocidad cte C 0. In 0.4/5.2095 1.02 3 K . 8. Calcular el tiempo necesario para efectuar el secado por ambas caras si el peso de la plancha seca es de 3kg y se supone que la velocidad de secado en el periodo poscritico varia linealmente con la humedad hasta que se alcanza la humedad de equilibrio. calcular el tiempo necesario para secarlo hasta humedad del 10% si el intervalo de humedades considerado corresponde al periodo poscritico y la humedad de equilibrio es de 0. S X1 X 2 3kg 3 0.8m 1.m2.2 0.02 0. Puede suponer que la velocidad de secado disminuye linealmente con la humedad libre hasta hacerse 0 cuando está se anula.1kgSeco kgagua / kgaire sec o kgagua W 2 *0.In 0.1=0.50kg / hm 2 2 2.80 kg/kg Ss y la de equilibrio 0.02 K .7917 / 0.8h 12 .2095 3 / 2.5823 30m h m2 h 17.3431 0.4 kg Hc=3.1 0.1 0.5 kg=peso agua+5+1 kg Peso agua=3.36h 18. EN experiencias previas realizadas en condiciones análogas se ha encontrad que la velocidad de secado para el periodo ante critico es de 1.02 1.2 0.4286 * * A Wc 1. siendo la humedad critica de 1.02 kg/kg Ss. Para secar un material en condiciones cte desde la humedad del 20% hasta el 5% (base seca) se necesitan 3h. hay velocidad cte kgAgua 3.6 cm se ha de secar en condiciones cte desde el 75% hasta el 30% (base húmeda).5 (base húmeda). 0.05 0.3431 kgSs C Tiempo 2h h W=(solido seco/arena)*C 5.5 kgagua / kgaireseco 5. Manteniendo las mismas condiciones de secado.8109 2.50 kg/h.6667Kg agua/kg aire seco Velocidad de secado Antes del punto crítico. Una placa de pulpa de papel de dimensiones 150 120 0. Las dimensiones de las bandejas son 60*60*2 cm y el secado se efectúa solo por la cara superior. Llevando a cabo un balance de materia sobre una sección corta del lecho de dz m. En un secadero de bandejas se seca algodón desde la humedad del 90% hasta el 10%m condiciones cte empleando aire a 70°C con tw= 50°C que circulan paralelamente a la superficie de secado con velocidad másica de 3000 kg/m2h.19. La densidad del aire de entrada a 82. La densidad del algodón seco es 700kg/m3. la humedad critica es del 100% y la de equilibrio 8%. medidas todas las humedades sobre base seca. Un material de estructura ojosa sometido a condiciones constantes pierde agua durante la etapa inicial a razón de 1.208kg/m3 En experiencias previas realizadas en condiciones análogas a las que ha de efectuarse el secado se ha encontrado que la humedad critica es del 40% y la del equilibrio del 5%. 13 . Se ha de secar desde la humedad del 200% hasta la del 20% una cantidad de material cuya área superficie de secado es de 20 m2.m2. el agua transfería es: dNA k y A( H H w ) M B adz Ls ( X 1 X c ) t AKM B ( H w H ) 20. Calcular el tiempo total de secado suponiendo que en el periodo poscritico la velocidad de secado varia linealmente con la humedad hasta alcanzar las condiciones de equilibrio. Calcular el tiempo total de secado si todas las humedades están dadas sobre base seca. Para el periodo poscritico la velocidad de secado es proporcionan a la humedad libre hasta la conclusión del secado.50 kg de agua/h. siendo el peso del material seco 25 kg En las condiciones de secado.2°C y 1atm es 1. 1) 2 25. Peso del material seco 300g a. La carga de un secador de bandejas está constituida por 0.88h A Wc 0. La pasta con humedad inicial del 60% base seca está colocada sobre las bandejas alanzando un espesos de 1cm. La humedad de la pasar es también del 60& (base seca).60 0.h 26.206 kg m 2 . Una placa de un Material a través del cual la humedad se difunde rápidamente. El secador trabaja 24h al día y puede considerarse despreciable el tiempo de carga. se somete a secado en condiciones constantes y después de 6 h se obtiene el producto con humedad del 15% (base seca). 24. El secado se efectúa solamente a través de la cara superior de la pasta estando en el proceso controlado por decurión La operación industrial se realiza en un secador de bandejas constituidos por rejillas para que el secado se efectué por ambas caras siendo 5cm el espeso de la pasta. En condiciones de operación la humedad critica es superior a la humedad inicial y la humedad de equilibrio es del 10%. pero su humedad final es del 25%.6h (0. La humedad critica es del 25% y puede considerarse independiente de las condiciones de secado La humedad de equilibrio es del 4% y todas las humedades están dadas sobre base humedad.25) 4.05m 2 0. se somete a secado en condiciones cte obteniéndose los datos: Peso inicial 1000kg.40kg 0. Se ha efectuado el estudio para el secado de pasta procedente de la molienda de patata en un secador de bandejas como instalación piloto. Suponer que el área de transferencia es de 10cm2 S dx W ( ) A dP x2 S dx P ( ) A x1 w S P (X1 X 2) AWc masadeagua S 2.65 0. Peso al alcanzar el equilibrio 380 g.6m3 de un material que contiene 1600kg de solido seco/m3 de carga que se seca en condiciones cte desde una humedad del 50% al 8% en 5h.8 de la velocidad másica del aire 14 .33 P (0. peso después de 2 h de secado 600g. Calcule el tiempo necesario para el secado S Xi Xc 0. EN cuanto a la velocidad de secado puede admitirse que para el periodo ante critico es proporcional a la potencia 0.7 a ( ) ( ) 03. Calcúlese el tiempo de secado para cada una de las placas de doble espesos si se ha de reducir la humedad del 65% hasta el 25% (base húmeda) b.33 solido sec o 2. c de espesos tiene una capacidad de 0. De la carta psicométrica se obtiene que H es igual a 0. En experiencias previas efectuadas en condiciones de secado similares se ha encontrado que la humedad de equilibrio es del 4% y la humedad critica es del 25% (expresadas todas las humedades sobre base seca).5 kg/m2h y puede admitirse que es independiente de las canciones de secado.063112lb / ft 3 La velocidad tendría que ser V 7428.89 ft / s 27. para el periodo poscritico.4 & 0. Experimentalmente. La velocidad de secado para el periodo anticrítico es de 2.013 y que Hp es 39% dw ha ( ) / DT Adt b) ha 0. El material a secar contiene 1900 kg Ss/m3 de sustancia humedad.5m3. Calcúlese el tiempo de secado b.37 G 74280. Calcúlese la velocidad de secado que puede alcanzar el material en el secador de acuerdo con el nuevo plan de producción. y en el secadero su humedad desciende 45% al 8%. Calcule la humedad y el porcentaje de humedad inicial b. es necesario que el tiempo de secado no aumente más del 5%. efectuándose el secado solamente por la parte superior de las bandejas y circulado aire paralelamente a la superficie de secado. En un secador de bandejas en que el material a secar se dispone en capaz de 1. Sin embargo. Debido a una avería en las instalaciones que introduce aire en el secado. se ha encontrado que la velocidad del aire puede aumentar en un 15% y en un 10% el gradiente de humedad.h Con la densidad del aire a 160°F de 0. De acuerdo con un nuevo plan de producción ha de disminuir en 30% el tiempo de secado en cada ciclo y para evitar que la humedad final sea demasiado elevada han de modificarse las condiciones de secado. se ha de sustituir por otra que introduce el 80% del aire que introducía la primitiva.6000) 326.4lb / ft 2 .063 x3. a.9*1. a.042 / 40 BTU ha 23.47 F heft 2 El flujo másico del aire seria 1 ha / 0. 15 . la velocidad de secado es proporcional a la humedad libre.37 0. El porcentaje del aumento en la producción Datos temperatura 80°C tiempo 7h Temperatura 25°C T descarga 2 h Tiempo de secado para las nuevas condiciones seria t=Tp1+Tp2 t=1.85 0.h S Xi Xc 0.357+2.8195 16 . La humedad del producto a la salida del secador b.01m Capacidad 0. por lo cual ha de aumentarse el gradiente de temperaturas. calcule el aumento porcentual del gradiente de temperatura Datos: Espesor=0.5956h tpvcb=4. Para secar un material desde el 40% de humedad hasta el 10% con humedad critica del 20% y humedad de equilibrio del 5% (dadas las humedades sobre la base humedad) se necesitan 7h empleando aire que entra en el secadero a 60% con temperatura humedad de 35°C. Calcúlese.5 kg/m2.2386 tA=3.5956+7 t=12. Para aumentar la capacidad de producción del secadero se instala a la entrada del mismo un calentador adicional que eleva la temperatura del aire a 80°C y el material permanece en el secadero 5h En las operaciones de carga se invierten 2h.20kg 0.2 a ( ) ( ) 63.206 kg m 2 .106h A Wc 0.5956 tB=3.01m 2 0.h 29. para las nuevas condiciones de entrada del aire a.5956 tvca=5.5m3 Periodo anticrítico 2. 015 0.025 que entra en el secadero a 25°C con humedad del 80% y sale con humedad del 4%. Calcule el tiempo de secado y las condiciones de salida Las humedades iniciales y finales en base seca 17 . En un secadero rotatorio que trabaja en contra corriente con una producción horaria de 5ton de arena con humedad del 10% se alimenta con arena de humedad 40% el aire ambiente está a 20C con humedad relativa del 50% y se calienta hasta 300C antes de entrar al secadero.3 W 3880 / 250 15. En las operaciones la humedad critica es 20% mientras que la de equilibrio es despreciable a. Dato adicional 100kg/hora para que se evapore el agua =575 q 100 574 57500kcal 0.De la carta pscrometrica se obtiene que H es igual a 0. material seco es de 650 kg/m y su Cp 0.015 y que Hp es 59% 30.20 m 2. En un secadero adiabático se trata un material fibroso en placas de 1. Calcúlese la humedad de solidos (base húmeda) después de las tres primeras horas del periodo poscritico si la húmeda de equilibrio en las condiciones de operación es de 4% (base humead) y se mantienen condiciones constantes de secado 33.5 m 0.24*0.5 kg/h.247 Cantidad de aire 575000 W 3880kg / h 760 18.46*0. EN un secado de bandejas se secan 20 kg de un sólido húmedo con humedad al 50% (base humedad) y durante las dos primeras horas se seca con velocidad constante de secado a razón de 2.31m 2 50 34. La densidad del.30kca/kg para el secado se emplean 50 kg de aire/kg solido seco que circula contra corriente entrando a 125 °C con temperatura humedad de 40°C y velocidad másica de 4000kg de aire/m2h. Calcúlese las dimensiones del secadero.52 0. disminuyendo después la velocidad de secado linealmente con la húmeda.52kg / m Área de la sección normal del secadero 15.m el material pasa a través del secadero sobre rieles que transportan 20 placas separadas de tal forma que se secan por ambos lados. 25% se reduce al 8% 36.25) 1.63 0.8 35. Un secadero de túnel se emplea para el secado continuo de arena desde el 60% al 3% de humedad (base seca) en contracorriente con 350m3/min de aire (a 25C con humead relativa el 70%) que se calienta hasta90°C antes de entrar al secadero.58 0.8*46. Se han obtenido los datos siguientes en el secado de un material en condiciones contantes Tiempo(h) 0 1 2 4.25 80 S X1 X 2 W1 S X1 X 2 ( ) In In A W1 W 2 W 2 mA W 1 W 2 X 1 X 2 1 Siendo m ( ) W1 W 2 Para calcular S/A se supone el área cte Volumen de la placa=A0. efectuándose el secado solo por la cara superior de una de las bandejas transportadoras. y se va colocando en capas de 5cm de espesor sobre 4 bandas transportadoras de 1m de ancho situadas paralelamente.3 m de ancho 18 .44 A S 0.5 Humedad(kg 0.8 A 400 800 W 1987. 80 Xi 4kgagua / kgSs 20 20 Xf 0.05 kg de agua/ kg de solido seco. El calor especifico de la arena es de 0.8 A 37.51h 1987.8kg Masa seca= S 0.21kcal/kg°C.072 x 650 46.33 0. En las condiciones de operación la humedad de equilibrio es x=0. Calcúlese el aumento porcentual del tiempo de secado si en lugar de reducir la humedad al 11.1125 de agua/ kg de sólido seco) Durante las primeras horas la velocidad de secado es cte.58 400 In 800 (4 0.0t2m3 Masa húmeda= V 0.48 0. Calcúlese el tiempo de secado si se sustituye este túnel por otro en que las bandas transportadoras tengan 1. La arena entra a 25°c y sale a 80°C. 005 t In 0.m2 Si se sustituye el túnel por el de las bandas transportadoras de 1.0408*3.00005* 0.25 0.3m)( ) h.005) 0.21kg 0.03 0.3*0. pero entrando a 80°C con Y=0.6 0. Datos Humedad inicial = 60% Humedad final =3% Volume 350 m3/min T 90°C densidad de la arena seca 1600 kg/m3 T de arena entrada= 25°C T de arena salida= 80°C Espesos 5cm Ancho 1m Volumen de la placa 350 m3 Masa húmeda =V*p m31500kg MasaHumda 0.005 (5m)(1m)( ) h.3 kg de agua/kg de solidos secos.21kg 0.16 005h 30 min A Wc Xf X * 0.0072kg )(0.16 0.30 m de ancho (0. Número de placas que pueden secarse por horas b.024*0.005 t In( ) In 0.005) 0.0072kg )(0.005 (5m)(1. calcular a.01kg de agua/kg Aire seco. desde la humedad de 0.m 2 38.1kg de agua/kg Ss Para el periodo proscritico se encontró que la velocidad de secado varia linealmente con la humedad hasta que se alcanza la humedad de 0.3m*0.02m. Para el secado de placas de arcilla de dimensiones 0.25 0. con aire a 50°C y Tw=25°C En la práctica ha de realizar el secado en un secadero adiabático que funciona en contra corriente empleando 5000 kg de aire que entra a la misma velocidad que la empleada en la superficie de laboratorio.0072kg S Xc X * Xi X * (0.0168*3.6 0.4h 24 min 0. y saliendo a 37°C Despreciando el calor sensible de las placas. El tiempo que ha de permanecer cada placa en el secadero 19 .01kg de agua/kgSS en donde la velocidad de secado se anula El secado se realizó por las 2 superficies de secado de mayor superficie.03 0. se han efectuado experiencias de laboratorio en condiciones de secado constantes obteniéndose los resultados siguientes Peso de cada placa seca=4kg Velocidad de secado en el periodo anticrítico=1kg/m2h Humedad critica=0.3=0.08kg m3 S=0. EN las experiencias de laboratorio. El tiempo total de secado d.3*0. Celular a. que ha de secarse hasta la humedad de 0.8 x10 3m 1 kg 2 m 2 .50 kg de agua/g de solido seco. Al secadero se le suministra calor por medio de serpentines situados en el interior del secadero y calentados con vapor de agua. EL aire que entra al secador se toma a 25°con tw=20°C y presión de 730mmHg.01kg de agua / kg de solido seco X*=0. EL volumen de aire que entra al secadero por carga c.44h A Wc 1. El calor suministrado al secadero por carga b.3*0. La temperatura del aire de secado para que el rendimiento del secadero aumente el 50%.1 a ( ) ( ) 4. pudiéndose poner todo el calor transferido se hace mediante el mecanismo de convección del aire a la carga. empleando la misma cantidad de aire Calor suministrado 20 .3 0. la de equilibrio es despreciable y el área de superficie de secado es de 0.35m2/kg SS.30 kg de agua/kg Ss P=4kg W=1kg/m2h Xc=0.h 39.5kg de agua/m2h.12kg de agua/kg SS. En un túnel de secado provisto de una correa que transporta una sustancia a secar. entran como alimentación 2000kg de solido húmedo con humedad de 1kg de agua/kg de solido seco.01 kg de agua/kg Ss Tw=25°C 5000kg/h de aire Y=001 kg de agua/kg de aire seco Solución El tiempo que debe permanecer cada placa en el secadero S Xi Xc 4kg 0. La humedad critica de secado es de 0.02 m X= 0.Datos dimensiones 0. se ha enterrado que la velocidad critica de secado es de 2. operando el secadero adiabaticamante. se mezcla rápidamente con el aire que está recirculando en el interior del secadero. 875 *0.0090 m3 V ( )*0. kcal kcal kcal 20637446 *(21.84 1578821.9 9.31h 21 .98) 245998364 dia kgaire sec o kgaire sec o * dia El volumen de aire que entra al secadero por carga Volumen especifico del aire de que se dispone 1 0.84 29 18 kg Volumen de aire kgaire m3 m3 1879548.082* 293 0.0055 dia kg kg Tiempo total de secado S Xc X * Xc X * p ( ) In A W Xf X * 10.