Balance de Energía en El Proceso de Secado

Balance de energía en el proceso de secado Balance antes del secado El modelo de Thompson et al. (1968) realiza n !alan"e de "alor sensi!le antes de ini"iar el pro"eso de se"ado# el "al "onsiste en la determina"i$n de la temperatra de e%ili!rio entre el aire & el 'rano. a temperatra de e%ili!rio (Te) se determina a partir de la raz$n de hmedad & temperatra del aire de se"ado ( & T respe"ti*amente) & de la temperatra & el "alor espe"+,"o del 'rano (T' & Cp respe"ti*amente).

 Tf= 45°C

 Te  Te =50°

 Tf= 45°C

 Taire  Taire

Ecuacion del modelo de Thompson Tabla 1 datos: Datos: H(humedad bh)

!

T: temperatura aire

"#

%$Tg: te temperatura de del gr grano

&1

%$%p: calor especi'co del grano (ec1)

1** +,-+g$+  #./ +cal-+g$+ 

Cs = 1.3556 + 5.7859 M. ………………………………………………… ………………………… ………………………………………………… ……………………………..ec. …..ec. 1

-= hmedad en !s. el 'rano Resoviendo obtenemos que: Te0 #

%$ Balance despus del secado a simla"i$n del se"ado de la "apa de 'rano se realiza tilizando las e"a"iones "ara"ter+sti"as del 'rano# "orrespondientes a la e"a"i$n de "ontenido de hmedad de e%ili!rio & de se"ado en "apa del'ada/ adems se realizan los !alan"es si"romtri"os del aire de se"ado. El !alan"e desps del se"ado "onsiste en determinar la temperatra del aire & del 'rano (Tf) na *ez ha&a trans"rrido el inter*alo de tiempo

∆

t/ para ello

se "onsidera el "alor latente de *aporiza"i$n del a'a "ontenida en el 'rano# . El 'rano ha!r perdido hmedad (

∆

)# la "al ha!r sido

remo*ida por el aire (in"rementando s raz$n de hmedad a f). 2!teniendo la e"a"i$n

e"a"ion 3333333333333 %ontenido de humedad en equilibrio del ca2 pergamino  Treos (1986) tiliz$ el mtodo dinmi"o esta!le"ido por oa (ossi 7 oa# 1980) para la determina"i$n del "ontenido de hmedad de e%ili!rio para "af per'amino & en"ontr$ los "oe,"ientes para la E"a"i$n

Dónde: Me - contenido de humedad de equilibrio del café pergamino, % bs. HR - humedad relatia del aire, decimal cuanto m!s acepta " - temperatura del aire, #$ & ' (&.)*)++ & ' -).)*) / ' -&)+.*0&& / ' ).)0)&& * ' -).)*1&00  = :4.461059

%alor especí'co del ca2 pergamino -onto&a (1989) tiliz$ el mtodo de las mez"las# para determinar el "alor espe"+,"o del "af per'amino en el ran'o de hmedad del 'rano entre el 11 & el 45; !h# o!teniendo la e"a"i$n %s 0 13* 4 /" 5e 333333333333333333333333333333e".  -e = < 61.0084(0.) 108.:14(0.09) > :4.461059 (0.0:)? e ( 0.0111> 0.006 0.00094) 0. = < 18.  9.:59 > .010? e  0.005: = 10.55; apro@imado hmedad en !ase se"a

%s 0 1** +,-+g$+   Tf= 45°C e la

e"a"ion 

El !alan"e de ener'ia ser A B1 'rano = -asa de "af per'amino @ (T de salida  T de entrada) @ Calor espe"i,"o del 'rano de "af B1'rano = 1880 @ (45  1) @ 1.966D'.°C 61grano0 &1&3/*1+cal B = -asa de a'a @ (Tde salida  Tde entrada) @ Calor espe"i,"o del a'a. B = 946.1:@(45  1) @ 1"alD'.°C 6& 0 &&1#"1 +cal B = -asa de a'a e*aporada @ "alor latente del a'a. B = 946.1:@540 "alD' 63 0 .&31" +cal Total de energia o calor seria 6T 0 >49991.8

155.:61 > 1908.1

6T 0 .&/33**1 +cal Tabla & Energía necesaria para cada a7o

a7o
*

61grano +cal &1&3


/

6& +cal &&1&"

63 vapori8aci9n +cal .33//

6T +cal

&.&"*/

&3/

/#&"

*
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..*/.

*"*"

1&/*.

13##**

B;<%E DE E E< E; ?R@%EA@ DE T@AT%>@<:

ara el "p del "af se tiene A Cp = 0.4:"alD'. °  ara el Cp del aire se tiene A Cp = 0.41 "alD'.°  ar el "alor latente del a'aA  = 540 "alD' ;a reaccion que predominar en este proceso ser la de la sacarosa que se trans2orma totalmente en otros compuestos (con ello calcularemos cuato de aire es necesario) C1 2 H2 2 O1 1

4

+

1 2 O2

>

84

1 2 CO2+1 1 H2 O

:66.64551 @Cigeno necsario (+g) 0 860.:848 ire necesario para la combustion (+g) 0 0:4.9:8

Tabla . ire %esario para cada a7o:

016 01: 018 019 00 01 0 0 04 05

1; 2 !h. -asa de "af 958 10950 191 1906 15495 1:159 1889: 0:09 596 455:

masa de aire ne"esario sa"arosa 8; :66.64551 0:4.9:8 8:5.9:10499 51.665864 991.4869 9:4.906:4 111.4661: 4461.01:41 19.64689 49:0.960: 1:.::55 5504.656661 1511.:641 606.091:4 1656.:466 664.58609 180:.664506 :48.::99:4 1964.55941 :8::.:986

?roceso de tostaci9n

Entrada de aire

00°C

Tabla  de calor necesario en cada a7o ( sin considerar perdidas en la operacio, el calor necesario para calentar el equipo )

016 01:

6 para el aire 6 ca2 (+cal) (+cal) 14.195 806:6.45: 154.566

91:81.0509

6 para el agua 6t cada (+cal) a7o 609:.8:6 156094.5 04 :0956.5504 1:854.1

018

1:5:.198

104086.908

80911.159

019

19.045

11:0644.09

90109:.659

00

15419.555

10445.41

1004095.998

01

8549.506

144451.06

1111906.4

0

6:11.905

15908.9:

1458.64

0

8:905.6:49

1:485.14

14196.6:

04

141.4041

190198.581

146408.5

05

4191.4::6

06:6.81

159166.01

8 01855. 59 6506.8 69 596:.9 66 :9496:.5 5 0:806.6 5 :5.1 85 68059. 5 99990.: :1