Practica l5

INGENIERIA QUIMICA Laboratorio y Taller de Proyectos Séptimo Semestre Prof. Paulette Tapia Torres Equipo 2 Alumno. Cesar Zaragoza Contreras Practica L5

Análisis de un Sistema de Secado Grupo: 3751

Entrega: 08/09/18

OBJETIVOS

DETERMINAR EL TIEMPO DE SECADO DE UN SÓLIDO HÚMEDO POR EL MECANISMO DE TRANSFERENCIA GOBERNADO POR LA EVAPORACIÓN DEL AGUA. DETERMINAR LA RAPIDEZ DE SECADO DE UN SÓLIDO HÚMEDO RESUMEN: En este informe se presentan los resultados obtenidos en la investigación realizada para establecer la influencia e importancia de las variables que intervienen en la relación superficie -volumen del material usado (ladrillita malla 40) INTRODUCCION: El secado de sólidos se puede definir de distintas maneras, según el enfoque que se desee adoptar. En los estudios más teóricos se pone el énfasis en los mecanismos de transferencia de energía y de materia. Así, el secado se puede definir como un proceso en que hay intercambio simultaneo de calor y masa, entre el aire del ambiente de secado y el sólido. Dos procesos ocurren simultáneamente cuando un sólido húmedo es sometido a un secado térmico.

1.- Hay transferencia de energía (calor) de los alrededores para evaporar la humedad de la superficie.

2.- Hay transferencia de la humedad interna hacia la superficie del sólido. De estos dos procesos dependerá la rapidez con la cual el secado se lleve a cabo.

Para que el secado se ejecute, la humedad debe ganar calor de sus alrededores y de esta manera poder evaporarse, para ser liberado por un gas transportador. La acumulación de vapor sobre la superficie de secado influye en la velocidad de secado y el manejo adecuado de estas condiciones es determinante para lograr un proceso satisfactorio.

MATERIALES Y EQUIPO MATERIALES •

•

•

•

•

•

•

•

•

12 Vasos de secado de 250 ml (acero inoxidable) 1 Probeta 25 ml 2 Vidrios de reloj chicos 1 Termómetro -10°C a 150°C 1 Espátula mediana 1 Cronómetro 1 Par de guantes de asbesto 1 Pinza de crisol Papel aluminio

Equipo para tamizar, se sugiere incluir malla 40 con el de que el diámetro sea uniforme

REACTIVOS •

•

Agua destilada 420 g de ladrillita malla 40

HERRAMIENTAS En esta actividad no se utilizarán herramientas EQUIPO •

•

1 Horno de secado 1 Balanza semianálitica

  1

•

Balanza de humedad

SERVICIOS •

•

Corriente eléctrica Agua potable

PROCEDIMIENTO:

Prender el horno y ajustar

Tamizar la muestra de

a una temperatura de 95

ladrillito hasta ajustar

a 100 °C.

180g (de preferencia malla número 40)

Determinar la humedad en la balanza de humedad usando 5g de ladrillito antes de humedecer.

espátula el sólido húmedo

Sacar un vaso del horno

Preparar 12 muestras de 15 g cada uno en los vasos de

del vaso retirado, tomar una

cada 15 minutos.

secado Agregar 8ml de agua a

Homogeneizar con una

muestra de aproximadamente de 5g y

cada vaso y homogenizar,

determinar su humedad en

del horno y empezar a

la balanza de humedad.

registrar el tiempo

colocar todos los vasos dentro

RESULTADOS: NUMERO DE VASO 1 2 3 4 5 6 7 8 9

TIEMPO SECADO 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135

PESO INICIAL 4.95 5.9 4.97 4.96 5.03 5.01 4.95 4.99 4.99 5.25

10 11 12

150 165 180

5.01 4.97 5

0

w

S

0 0.0571835 -0.01615558 -0.0142778 -0.00278842 -0.00709711 -0.00780052 -0.00495448 -0.00319582

Vidrio de reloj 1 2 3 4 5 6

38.4846 38.4846 38.4846 34.212024 36.316896 28.2744 38.4846 38.4846 28.2744

DIAMETRO RADIO  AREA cm cm cm^2 7 3.5 38.4846 6.8 3.4 36.316896 7 3.5 38.4846 7 3.5 38.4846 6 3 28.2744 6.6 3.3 34.212024

PESO FINAL 4.95 3.7021 3.3926 3.87 4.04 4.22 4.46 4.69 4.78 5.08 4.98 4.96 4.99

GRAFICAS:

Tiempo vs xSeries1 Humedad 2.5

2    x     d 1.5    a     d    e    m    u 1     h

0.5

0 0

50

100

150

200

Tiempo

X vs t Esta grafica nos indica el comportamiento de la humedad de la ladrillita con respecto al tiempo de secado que se lleva a cabo en el horno

TIEMPO VS W W D E R A S P E I

TIEMPO VS W

C

D A E D0

50

100

150

Z O Tíempo

Esta grafica nos muestra el comportamiento de la velocidad se secado con respecto al tiempo de la ladrillita

0.2

X HUMEDAD VS -dx/dt

0.15

0.1

0.05

Series1

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

-0.05

-0.1

HUMEDAD

Esta grafica nos muestra el comportamiento de la variación de la muestra con respecto al tiempo y cómo influye en la composición de la muestra

W VS X 0.07 0.06 0.05 0.04

   D    A 0.03    D    E 0.02    M    U 0.01    H

W VS X

0

-0.01 0

0.5

1

1.5

2

2.5

-0.02 -0.03

RAPIDEZ DE SECADO

Esta grafica nos muestra el comportamiento de la velocidad de secado con respecto a la humedad del solido en este caso la ladrillita

 ANALISIS DE RESULTADOS: los datos obtenidos en el laboratorio arrojan los datos para determinar que la operación de secado se realiza adecuadamente siguiendo un comportamiento normal en donde las grafican muestran que la velocidad de secado es constante y proporcional al tiempo de permanencia en el horno así como la disminución de humedad en las muestras CONCLUSIONES:  Actualmente uno de los procesos unitarios donde se desperdicia más energía y se obtiene menos rendimiento es en el proceso de secado por eso es importante realizar la investigación de los diferentes parámetros que afectan al mismo. En base a los resultados obtenidos en las diferentes muestras podemos apreciar que la humedad disminuye muy rápidamente en los primeros minutos y al tiempo posterior el sólido ya no representa cambios notables en su humedad por lo que podemos decir que se denomina como constante, estos datos nos hablan de un rendimiento máximo en los primeros minutos del proceso