Laboratorio de Operaciones Operaciones Unitarias II / SECADO POR ATOMIZACIÓN ATOMIZACIÓN
SECADO POR ATOMIZACIÓN 1. OB OBJJET ETIV IVO OS:
Conocer el manejo del equipo de secado por atomización usando leche como fluido a secar. Aprender uso de las cartas psicométricas. Mediante el uso de correlaciones, caracterizar el sólido obtenido.
2. FU FUND NDA AMEN MENTO TO TEÓ TEÓRI RICO CO:: SECADO POR ATOMIZACIÓN.
La operación de secado es una operación de transferencia de masa de contacto gassólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por eaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la presión de apor ejercida por el sólido h!me h!medo do " la pres presió ión n parc parcia iall de apo aporr de la corr corrie ient nte e gase gaseos osa. a. Cuan Cuando do esta estass dos dos presiones se igualan, se dice que el sólido " el gas est#n en equilibrio " el proceso de secado cesa. Constando de tres etapas b#sicas, el secado por aspersión comienza con la atomización de una alimentación de un l$quido en un espra" o finas gotas, el espra" entra en contacto " es suspendido por una corriente de gas caliente, permitiendo la eaporación del l$quido " sacando el sólido seco, en esencial con el mismo tama%o " forma que las gotas atomizadas. &inalmente, de la corriente de gas, el polo seco es separado " colectado. 'l gas de secado empleado es tratado para alcanzar los requerimientos ambientales " entonces ser emitido a la atmósfera o, en algunos casos, re circulado al sistema.
('L )'CA(* +* A*M/AC01 •
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2'1A3A) +uesto que los tiempos de secado son mu" cortos, muchos materiales term termos osen ensi sibl bles es pued pueden en ser ser seca secado doss satisf satisfact actori oriame amente nte,, mientr mientras as que que otros otros tipos de equipos de secado resultar$an inadecuados 'n este secado el material no est# en cont contac acto to con con las las pare parede dess del del equi equipo po hasta sta que est# est# seco eco ", adem# em#s las las paredes se encuentran apro4imadamente a la temperatura del aire de salida5 por lo
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(')2'1A3A) 'l calor requerido por unidad de peso de producto es alto pues6 'l contenido de humedad en la alimen alimentac tación ión puede puede ser ser grande grande comparado con la ma"or parte de los otros tipos de secadores. 'l rend rendim imie ient nto o térm térmic ico o es bajo bajo debi debido do a rest restri ricc ccio ione ness en la temperatura de entrada del aire " a la temper temperatu atura ra relati relatiam ament ente e alta del aire de salida. 1
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tanto se reducen los problemas de pegado " corrosión en el equipo. 'l producto es obtenido como polo fluido finamente diidido " en forma f#cilmente soluble en un disolente apropiado. 'l tama%o de part$cula de algunos productos es ajustable dentro de ciertos limites, ariando las condiciones de atomización. 'l proceso es adecuado para el secado continuo de cantidades relatiamente grandes de material. 'n ciertos casos el proceso puede eliminar la necesidad de filtración o molturación, aunque en forma alternatia estos pueden resultar necesarios. 'n ciertos casos, donde es coneniente obtener una baja densidad aparente del producto, es entajoso el secado por atomización. Las condiciones de limpieza " semiesterilidad son m#s f#cilmente obtenidas que en la ma"or$a de los equipos de secado.
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'n algunos casos la baja densidad aparente del producto puede ser una desentaja 7sin embargo, el secado por atomización no produce necesariamente un producto con baja densidad aparente " no se debe suponer que en todos los casos ocurre as$8. 'l costo del equipo es alto respecto del tonelaje anual de producto secado particularmente en el caso de equipos de peque%a capacidad 'l equipo requiere mucho espacio. La recuperación en los gases de salida de producto que forma polo puede ser problem#tica o puede necesitar un equipo au4iliar costoso. 1o se puede usar el secador por atomización con productos tó4icos a menos que se tomen precauciones especiales odas las impurezas de la alimentación quedan retenidas en el producto.
'&'C* (' LA) 2AA9L') '1 LA *+'AC01 (' :1 )'CA(* +* A*M/AC01 2ariable incrementada emperatura de entrada en la c#mara
&actores incrementados
&actores disminuidos
Caudal de la alimentación (ensidad aparente7b8 " por lo tanto6 2elocidad de producción ama%o de part$culas 7b8 2
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Contenido de humedad del producto (epósitos en las paredes7a8
emperatura de salida (egradación térmica del de la c#mara. producto7a8
&lujo olumétrico del gas
Concentración de la alimentación ensión superficial de la alimentación
Caudal de la alimentación " por lo tanto6 2elocidad de producción ama%o de part$culas 7b8 Contenido de humedad del producto (epósitos en las paredes.
Caudal de la alimentación " por lo tanto6 2elocidad de producción ama%o de part$culas 7b8 iempo de residencia Contenido de humedad del producto (epósitos en las paredes. 2elocidad del producto (ensidad aparente7b8 ama%o de part$cula7b8 (ensidad aparente7b8
ama%o de part$culas7b8
Contenido de humedad ;umedad de gas de del producto entrada (epósitos en las paredes7a8 7a8 este factor solo aparece si se e4cede un cierto alor critico de la ariable 7b8 no ocurre para las suspensiones
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3. DATOS EXPERIMENTALES: tiem! "mi#$ <
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. C;LCULOS < RESULTADOS:
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=. OBSERVACIONES < CONCLUSIONES: -
La eficiencia de secado obtenida es relatiamente baja, sin embargo cabe resaltar que al finalizar la prueba se tuo que recoger el sólido seco que se encontraba disperso por todo el equipo, perdiéndose ineitablemente gran parte de este. 'sto no ocurrir$a si el entilador del ciclón funcionar$a adecuadamente.
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Antes de abrir la #lula de alimentación de la muestra a secar se debe estar seguro que el aire suficiente " caliente se esté alimentando, de lo contrario las paredes se humedecer$a lo que dificultar$a la separación del solido seco del aire h!medo.
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La eficiencia térmica global calculada de H. indica que de todo el calor entregado por el calentador al aire, el H.H. es entregado para la eaporación del agua en el secador, mientras que lo restante corresponde a perdidas.
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La eficiencia térmica ideal indica que de todo el calor entregado en el calentador se utilizar$a el ---- para el secado propiamente dicho5 pero con la consideración de que el aire de salida del atomizador tendr$a que salir saturado, lo que indica una idealidad adem#s, tener en cuenta que la diferencia de ,,,, son igualmente pérdidas en el proceso.
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La eficiencia eaporatia indica que el H. iene a ser el acercamiento que se tiene a la idealidad, es decir que el H. del calor que se requiere para que el aire salga saturado del atomizador es usado para el caso real o del proceso que hemos realizado como corrida e4perimental. 'sto nos da una idea de que dicho proceso puede ser optimizado a!n m#s para tratar de acercar el alor de la humedad absoluta del aire de salida del atomizador al alor de saturación, el cual es un limitante.
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'l control de las ariables durante el proceso de secado se realizó de manera manual.
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>. ANEXOS. At!m+ti?+(i5# e ,e(+!4 !4 +t!mi?+(i5# e LOU.
@. BIBLIORAFA:
Bii!te(+ e I#&e#ie4! 8mi(! obert ;. +err" 'ditorial Mc. IraJ ;ill -Bta edición 'spa%a, >D@ +aginas6 <-@ <-?
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