UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERIA QUÍMICA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERIA QUÍMICA DISEÑO DE UN SECADOR DISCONTINUO PARA LA ESPECIE DE ALGA CHLORELLA. TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO QUÍMICO AUTOR: LUIS EDUARDO GAIBOR EGAS TUTOR: ING. MARIO ROMEO CALLE MIÑACA QUITO 2014

2 APROBACIÓN En calidad de tutor, luego del estudio y análisis realizado sobre el trabajo de grado presentado por la Señor LUIS EDUARGO GAIBOR EGAS que titula DISEÑO DE UN SECADOR DISCONTINUO PARA LA ESPECIE DE ALGA CHLORELLA, sobre el particular informo que el trabajo de grado tiene valor académico y utiliza conocimientos de la Ingeniería Química que han resuelto el problema y los objetivos planteados, por lo que declaro mi conformidad con el mismo. En la ciudad de Quito, a los 15 días del mes de enero de 2015 iii

3 AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL Yo, LUIS EDUARDO GAIBOR EGAS en calidad de autor de la trabajo realizada sobre DISEÑO DE UN SECADOR DISCONTINUO PARA LA ESPECIE DE ALGA CHLORELLA, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación. Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento. En la ciudad de Quito, a los 15 días del mes de enero de Luis Gaibor Egas. C.C Luiseduardo.gaibor@hotmail.com iv

4 DEDICATORIA Con un infinito cariño, el esfuerzo constante, y la dedicación depositada en esta Trabajo, es dedicada de manera muy especial para mis Padres Lucía y Luis, que en el día a día llenan de luz y esperanza mis pensamientos y han sabido guiarme en el camino del estudio para alcanzar esta hermosa profesión y ser hombre de bien y útil a la sociedad. A ellos les dedico este trabajo, los quiero mucho. v

5 AGRADECIMIENTOS A mí amado Dios y su hijo Jesús quienes permiten que mis sueños se hagan realidad, siempre brindándome fortaleza y salud. A mis Padres que en todo momento han sabido apoyarme, que me han guiado por el camino del bien y que son el pilar fundamental para alcanzar mis objetivos. A mi tutor Ing. Mario, que supo guiarme no solo en la realización de este trabajo, sino también durante todos mis estudios universitarios. A mí estimada profesora Ing. Lorena, quien me apoyo en muchas circunstancias adversas no solo como maestra sino como amiga. A mis estimados profesores que han sabido inculcarme valiosos conocimientos y valores necesarios para ser un excelente profesional. A todos mis amigos y compañeros que de una u otra manera contribuyeron para realización de este trabajo ya han sabido brindarme su apoyo incondicional y sobre todo su amistad sincera. Gracias por todos los buenos momentos que hemos compartido en esta carrera que hemos cruzado que no es de velocidad sino de resistencia. Gracias Gabicita, Andreita, Tefita que siempre estuvieron dándome ánimos y apoyo para poder culminar este paso tan importante. A todas las personas que contribuyeron positivamente a la realización de esta investigación. Gracias totales! vi

6 CONTENIDO pág CONTENIDO... vii LISTA DE TABLAS... x LISTA DE FIGURAS...xi LISTA DE GRÁFICOS... xii LISTA DE ANEXOS... xiii RESUMEN... xiv ABSTRACT... xv INTRODUCCIÓN MARCO TEÓRICO Secado Definición Características del Secado Aplicaciones del Secado Velocidad de Secado Tiempo de secado Secadores Definición Tipos de Secadores Secador de Bandeja Principales Características Alga Chlorella Características Principales.: Usos de Alga Chlorella como Biocombustible MARCO EXPERIMENTAL Diseño experimental Cultivo de alga Secado del alga vii

7 2.2. Materiales y equipos Sustancias y reactivos Procedimiento Cultivo de algas Secado del alga Chlorella DATOS Variables operacionales Datos obtenidos a partir del secado CÁLCULOS Cálculos del secado Promedio de replicas Cálculo de la humedad Cálculo de la derivada de X en función del tiempo θ Cálculo de la velocidad de secado Cálculo del tiempo de secado Dimensionamiento del secador prototipo Cálculos del secador modelo Cálculos del secador prototipo RESULTADOS Resultados del secado Ecuaciones de tiempo de secado y porcentajes de contenidos de grasa Resultados de análisis de contenidos de grasas Dimensiones del secador prototipo DISCUSIÓN Cultivo de algas Secado de algas Análisis de porcentaje de grasas totales después del secado Dimensionamiento del secador prototipo CONCLUSIONES RECOMENDACIONES viii

8 CITAS BIBLIOGRÁFICAS BIBLIOGRAFÍA ANEXOS ix

9 LISTA DE TABLAS pág. Tabla 1 Rendimiento de aceite a partir de diferentes fuentes Tabla 2. Contenido de aceite de Distintos tipos de algas en base seca Tabla 3. Variables operacionales Tabla 4. Experimentación N 1 T=60 C y M1=1,0 g Tabla 5. Experimentación N 2 T=60 C y M2=1,5 g Tabla 6. Experimentación N 3 T=60 C y M3=2,0 g Tabla 7. Experimentación N 4 T=80 C y M1=1,0 g Tabla 8. Experimentación N 5 T=80 C y M2=1,5 g Tabla 9. Experimentación N 6 T=80 C y M3=2,0 g Tabla 10. Experimentación N 7 T=100 C y M1=1,0 g Tabla 11. Experimentación N 8 T=100 C y M2=1,5 g Tabla 12. Experimentación N 9 T=100 C y M3=2,0 g Tabla 13. Relaciones de proporción entre dimensiones del secador modelo Tabla 14. Secado a las condiciones de T1=60 C y M1=1,0 g Tabla 15. Secado a las condiciones de T1=60 C y M2=1,5 g Tabla 16. Secado a las condiciones de T1=60 C y M3=2,0 g Tabla 17. Secado a las condiciones de T2=80 C y M1=1,0 g Tabla 18. Secado a las condiciones de T2=80 C y M2=1,5 g Tabla 19. Secado a las condiciones de T2=80 C y M3=2,0 g Tabla 20. Secado a las condiciones de T3=100 C y M1=1,0 g Tabla 21. Secado a las condiciones de T3=100 C y M2=1,5 g Tabla 22. Secado a las condiciones de T3=100 C y M3=2,0 g Tabla 23. Ecuaciones de tiempo de secado y porcentajes de contenidos de grasa Tabla 24. Análisis de contenidos de grasas resultantes en función de la Masa sobre el Área Tabla 25. Dimensiones para el secador prototipo x

10 LISTA DE FIGURAS pág. Figura 1. Esquema de Clasificación de Tipos de Secadores... 7 Figura 2. Secador de bandejas... 8 Figura 3. Alga Chlorella... 8 Figura 4. Condiciones de crecimiento de alga Chlorella Figura 5. Diseño experimental del secado de alga Chlorella Figura 6. Dimensiones del secador modelo Figura 7. Dimensiones del secador prototipo xi

11 LISTA DE GRÁFICOS pág. Gráfico 1. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T1=60 C y M1=1,0 g Gráfico 2. Velocidad de secado en función de la humedad para T1=60 C y M1=1,0 g Gráfico 3. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T1=60 C y M2=1,5 g Gráfico 4. Velocidad de secado en función de la humedad para T1=60 C y M2=1,5 g Gráfico 5. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T1=60 C y M3=2,0 g Gráfico 6. Velocidad de secado en función de la humedad para T1=60 C y M3=2,0 g Gráfico 7. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T2=80 C y M1=1,0 g Gráfico 8. Velocidad de secado en función de la humedad para T2=80 C y M1=1,0 g Gráfico 9. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T2=80 C y M2=1,5 g Gráfico 10. Velocidad de secado en función de la humedad para T2=80 C y M2=1,5 g Gráfico 11. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T2=80 C y M3=2,0 g Gráfico 12. Velocidad de secado en función de la humedad para T2=80 C y M3=2,0 g Gráfico 13. Humedad de la muestra en función del tiempo para T3=100 C y M1=1,0 g Gráfico 14. Velocidad de secado en función de la humedad para T3=100 C y M1=1,0 g Gráfico 15. Humedad de la muestra en función del tiempo para T3=100 C y M2=1,5 g Gráfico 16. Velocidad de secado en función de la humedad para T3=100 C y M2=1,5 g Gráfico 17. Humedad de la muestra en función del tiempo para T3=100 C y M3=2,0 g Gráfico 18. Velocidad de secado en función de la humedad para T3=100 C y M2=2,0 g Gráfico 19. Porcentaje de grasa en el sólido seco en función de la relación de la masa de solido por área expuesta al secado xii

12 LISTA DE ANEXOS pág. Anexo A Equipo de secado Termobalanza Anexo B Secado de algas chlorella vulgaris Anexo C. Resultados de análisis de contenido de grasas totales xiii

13 DISEÑO DE UN SECADOR DISCONTINUO PARA LA ESPECIE DE ALGA CHLORELLA. RESUMEN Se realizó el estudio del secado de la microalga Chlorella sp. y diseño de un secador tipo discontinuo. La experimentación se inició con el cultivo de la microalga bajo condiciones de crecimiento definidas en la literatura, luego se procedió al secado de muestras de la microalga en una termobalanza, variando la temperatura: 60, 80 y 100 ºC y la masa de la microalga: 1; 1,5 y 2 g. Con los datos obtenidos se elaboraron curvas de secado y se determinó la velocidad y el tiempo de secado para cada experimentación. En el producto seco se cuantificó las grasas totales, como criterio para establecer las mejores condiciones de secado. El diseño de un secador prototipo se realizó con semejanzas geométricas y manteniendo las mismas relaciones de forma que el secador modelo. Se concluyó que a menor temperatura existe un mayor contenido de grasas en el producto seco, manteniendo en el proceso la misma masa de sólido por unidad de área expuesta al secado, así para una temperatura de 60 ºC y una relación masa / área de 1,01; la cantidad de grasa en el sólido seco es de 2,07 %, que es el contenido máximo alcanzado en todas las pruebas realizadas. Por lo tanto, dichos datos representan las mejores condiciones de operación. PALABRAS CLAVE: / SECADO / SECADOR DE BANDEJAS / DISEÑO / MICROALGA CHLORELLASP. / DESARROLLO DE PROTOTIPOS / xiv

14 DESIGNING OF A BATCH DRYER FOR A KIND OF ALGAE NAMED CHLORELLA ABSTRACT A drying study of microalgae Chlorella sp. and a design of a batch type dryer were performed. The experiment began with the cultivation of microalgae growth under conditions defined in the literature, then proceeded to the drying of samples of microalgae a scale thermo, varying the temperature: 60, 80 and 100 ºC and the mass of the microalgae: 1; 1,5 to 2 g. Data obtained with drying curves were developed and the speed and the drying time was determined for each experiment. In total fat dry as a criterion was quantified to establish best drying conditions. Designing a prototype dryer was performed with geometric similarities and maintaining the same relationships so that the dryer model. Concluded that lower temperature there is an increased fat content in the dry product while maintaining the process in the same mass of solid per unit area exposed to drying and to a temperature of 60 ºC and a mass / area ratio of 1,01; the amount of fat in the dry solid is 2,07 %, which is the maximum reached in all tests. Therefore, these data represent the best operating conditions. KEYWORDS: / DRY / TRY DRYER / DESIGN / MICROALGAE CHLORELLA SP. / PROTOTYPE DEVELOPMENT / xv

15 INTRODUCCIÓN El uso de energía proveniente de petróleo, al interior del modelo productivo, económico y de desarrollo de la humanidad, se inició a finales del siglo XIX, alcanzando su máximo de utilización a finales del siglo XX e inicios del siglo XXI, previéndose su declive como fuente principal de energía durante la primera mitad del siglo XXI. Existen algunos aspectos sobre la realidad del mercado del petróleo, que permiten visualizar las dificultades de mantener o peor aún incrementar el nivel de consumo de oro negro en el mundo, sin precipitar el alcance del nivel máximo de producción petrolera a nivel mundial. La matriz energética a nivel mundial refleja que el petróleo es la principal fuente de energía, representando aproximadamente un 35,3 %, seguida por el carbón con 23,2 %, el gas natural 21,1 %, la biomasa tradicional 9,5 %, energía nuclear 6,5 %, hidroeléctrica con un 2,2 % y la biomasa moderna con 1,7 %. En el Ecuador existen varias iniciativas para el desarrollo de biocombustibles, entre las que se puede contar: etanol, biodiesel, biomasa, aceite vegetal, entre los principales. No obstante a primera vista su nivel de desarrollo es limitado, mostrándose apenas un importante desarrollo en materia de etanol a base de caña de azúcar y de aceite vegetal o biodiesel a base de palma africana ambos destinados en su mayoría al consumo humano y a la exportación. Las microalgas contienen aceites que pueden ser convertidos en biodiesel. La idea de usar estos microorganismos para producir este combustible no es nueva, pero actualmente ha renovado interés en torno a la búsqueda de energía sostenible. El biodiesel producido a partir de microalga se está investigando como una alternativa al uso convencional de cultivos vegetales para dicho fin. El cultivo de microalgas en comparación a estos cultivos tradicionales, produce más aceite, consume menos espacio y pueden ser crecidas en condiciones de terreno no apto para la agricultura. La biomasa cosechada es un producto perecedero y debe tratarse con rapidez después de la cosecha, la deshidratación o secado se suele utilizar para ampliar la viabilidad en función del producto final requerido. Los métodos que han sido utilizados son el secado al sol, el secado por aspersión, tambor de secado, en lecho fluido de secado, liofilización entre otras. [1]. 1

16 El secado al sol es el método más barato, pero las principales desventajas son los largos tiempos de secado, necesidad de grandes superficies, y el riesgo de pérdida de material. El secado por aspersión es comúnmente utilizado para la extracción de productos de alto valor, pero es relativamente caro y puede causar un deterioro significativo de algunos pigmentos de algas. La liofilización es igualmente costosa, especialmente para las operaciones a gran escala, pero facilita la extracción de aceites. [2]. Los elementos intracelulares, como los aceites son difíciles de extraer de la biomasa húmeda con disolventes sin interrupción de la célula, pero se extraen más fácilmente de la biomasa seca. Para esto en esta investigación se realizaron ensayos variando la temperatura y la cantidad de algas a ser secadas, obteniéndose como resultados que; Como resultado de la investigación se puede concluir que mientras menor sea la temperatura de secado esto favorece a un mayor contenido de grasas resultantes. Además se puede apreciar que en una relación Peso sobre Área expuesta cercana a 0,0509 la cantidad de grasa resultante es mayor, lo que aumentaría mucho más el contenido de grasa posterior al secado al trabajar bajo dicha relación. 2

17 1. MARCO TEÓRICO 1.1 Secado Definición. El término secado, se refiere a la eliminación de relativamente pequeñas cantidad de agua de un sólido o de un material casi sólido. En la mayor parte de los casos, el secado implica la eliminación del agua a temperaturas menores de su punto de ebullición Características del Secado. El secado de materiales constituye a menudo la operación final de fabricación, llevándose a cabo inmediatamente antes del envasado o la expedición. En algunos casos el secado es una parte esencial del proceso de fabricación, como por ejemplo en la fabricación del papel o en el acondicionamiento de la madrea, aunque en la mayoría de los procesos industriales, el secado se lleva a cabo por una o más de las siguientes razones. Para reducir el coste del transporte Para obtener un material más manejable, por ejemplo jabón en polvo, colorantes o fertilizantes. Para proporcionar unas determinadas propiedades, por ejemplo la fluidez de la sal común. Para evitar la presencia de la humedad, que podría provocar la corrosión Aplicaciones del Secado. Las aplicaciones del secado son muy amplias y se las puede ubicar en función del campo de aplicación. Campo Alimenticio: Mediante el uso del secado se puede obtener glucosa, almidones, gluten, proteína, así como leche malteada. Campo Farmacéutico. Se aplica para la elaboración de vitaminas, enzimas, antibióticos, extracto de hígado, gomas, suero humano estéril, dextran. Cerámicos: Arcillas para sanitarios, pisos, paredes, lozas, ferritos, esmalte, porcelanas. Campo de Química Orgánica: Aminoácidos, ácido calicílico, cítrico, maleico, ascórbico, sales orgánicas como ftalatos, estearatos, saliciltos, benzoatos y además compuestos nitrogenados como ureas, hidracina, cloraminas. 3

18 1.1.4 Velocidad de Secado.- Se define como velocidad de secado a la perdida de humedad del sólido en la unidad de tiempo, operando en las condiciones de temperatura, presión, humedad y velocidad del aire constantes. Los datos experimentales que se obtienen en una investigación del efecto de las condiciones externas durante el secado de un sólido por una corriente de aire, son el contenido de humedad en función del tiempo en condiciones constantes de secado. El término condiciones de secado constantes indica que la temperatura, velocidad, humedad y presión del aire se mantienen constantes y que las condiciones de salida del aire son sustancialmente las mismas que las de entrada. [3]. La diferenciación de los resultados en forma gráfica o numérica dan el valor de la velocidad de secado que puede construirse gráficamente en función del contenido de humedad libre o en función del tiempo. El gráfico más utilizado es el de velocidad de secado por unidad de área de secado, en función del contenido de humedad libre. [4] Tiempo de secado.- El tiempo de secado de un sólido húmedo se determina por la integración entre las humedades iniciales y finales de la ecuación de la velocidad de secado. Hecha la integración mencionada obtenemos: [5]. (1) Para resolver esta ecuación, tenemos que conocer la velocidad de secado W que es función de la humedad (X), y en general distinguiremos dos períodos diferentes: Período antecrítico: Es el período en el cual la humedad disminuye linealmente con el tiempo de secado o lo que es lo mismo, que durante este período la velocidad de secado es constante. La humedad del sólido disminuye linealmente hasta un valor de humedad crítica (Xc). La integración desde la humedad crítica nos lleva a la siguiente ecuación: [6]. (2) donde: = tiempo de secado del período antecrítico S = peso del sólido seco 4

19 A = área de la superficie expuesta X i = humedad inicial X c = humedad crítica W c = velocidad de secado crítica Si la humedad final X f es más grande que la humedad crítica, ha de substituirse X c por X f en esta última ecuación. Período poscrítico: Es el período en el cual la velocidad de secado disminuye hasta que se anula. Empieza con la humedad crítica hasta que llega a la humedad final o humedad de equilibrio. [7]. Hay dos métodos para resolver este último período: Método gráfico: Si no se conoce la relación analítica W=f(x), la integración de la ecuación ha de hacerse gráficamente representando X frente a 1/W. El valor de la integral será el área limitada por la curva, eje de abscisas y las ordenadas extremas X c y X f. Métodos analíticos: Si la velocidad de secado varía linealmente con la humedad, desde la humedad crítica hasta la final, la integración de la ecuación conduce a la expresión: (3) donde: = tiempo de secado período poscrítico S = peso del sólido seco A = área de la superficie expuesta X c = humedad crítica X f = humedad final W c = velocidad de secado crítica W f = velocidad de secado final 5

20 W log = velocidad de secado logarítmica Si no se conoce la forma en que varía la velocidad de secado en este período, se puede obtener una expresión aproximada suponiendo que la variación es lineal desde la humedad crítica hasta la de equilibrio. Admitiendo esta hipótesis se llega a la siguiente expresión: donde: (4) = tiempo de secado del período poscrítico S = peso del sólido seco A = área de la superficie expuesta X c = humedad crítica X*= humedad de equilibrio X f = humedad final W c = velocidad de secado crítica En estas dos últimas ecuaciones se supone que la humedad inicial es mayor que la crítica; en caso contrario, ha de substituirse X c por X i. 1.2 Secadores Definición. Un secador es un equipo en el cual se genera la operación de secado. Esta operación involucra transporte de masa y energía. Existen diferentes tipos de secadores, todo está en función del uso al cual este diseñado, así como el producto que se secará Tipos de Secadores. Para poder clasificar a los secadores, se considera diferentes criterios. Uno de ellos es debido a Cronshaw, y es útil para el describir los tipos de aparatos. A continuación se muestran la forma en que se maneja el material durante el proceso de secado. 6

21 Figura 1. Esquema de Clasificación de Tipos de Secadores 7

22 1.3 Secador de Bandeja Principales Características. Son secadores más comúnmente utilizados en la industria farmacéutica. Se emplea para materiales muy diversos: cualquier tipo de material susceptible de manejarse en bandejas (materiales cristalizados, sustancias granulares, precipitados, sustancias plásticas, frutas). Figura 2. Secador de bandejas 1.4 Alga Chlorella Es un género de algas verdes unicelulares del filo Chlorophyta. Tiene forma esférica, midiendo de 2 a 10 μm de diámetro, y no posee flagelo. Chlorela contiene los pigmentos verdes fotosintetizadores clorofila-a y -b en su cloroplasto. A través de la fotosíntesis se multiplica rápidamente, requiriendo sólo dióxido de carbono, agua, luz solar y pequeñas cantidades de minerales. Figura 3. Alga Chlorella 8

23 1.4.1 Características Principales. Existe diferentes características que haces que esta especie de alga sea muy estudiada en distintos campos de la ciencia. Entre las características principales, se tiene: Fue descubierta en 1890 por M.W. Beijernick, un especialista en microbiología holandés, que la estudió al analizar agua de una laguna. En el campo de la medicina, en la década de 1970 en adelante, científicos japoneses utilizaron este tipo de alga para acelerar la evacuación de metales pesado de los cuerpos de los pacientes. Debido a su alta eficiencia fotosintética (8%), fue utilizada como fuente de alimento. Este valor puede ser comparable con productos como caña de azúcar. Tiene un tamaño muy pequeño que no puede ser vista sin la ayuda de un microscopio, mide 6 milésimas de milímetro a lo ancho, pero se reproduce con gran rapidez ya que cada alga se puede subdividir en cuatro nuevas células cada 16 a 20 horas. Más del 60 % de la composición de esta alga es proteína y se puede producir 50 veces más eficientemente que otros cultivos. [8] Usos de Alga Chlorella como Biocombustible. Distintos estudios realizados en Asia, como en la Universidad Tsinghua (Pekín) muestran que existe un gran potencial para la producción de biocombustible líquido a partir de esta alga, ya que en trabajos realizados en esta universidad muestran que se puede extraer un gran cantidad de aceite de cultivos de esta alga en fermentadores, que mediante un proceso de transesterificación se convierten en biodiesel de alto poder calórico. Recientes estudios demuestran que la producción de biomasa de microalgas, es un recurso que puede satisfacer la demanda mundial de combustible, además de existir más especies diferentes capaces de producir y almacenar grandes cantidades de lípidos en su interior, tienen gran adaptabilidad para crecer, ya que se pueden cultivar en terrenos indeseables, requieren menos recursos y no necesitan suelo agrícola, también tienen rápidas tasas de crecimiento, no dependen de las condiciones ambientales (lluvias, estaciones, latitud), y son de fácil crecimiento en biorreactores. [9]. Algunas características y ventajas del biodiesel producido a partir de algas son las siguientes: Las algas tienden a producir una alta cantidad de ácidos grasos poli insaturados, lo que disminuye la estabilizad del biodiesel. Pero los ácidos grasos poli insaturados tienen puntos 9

24 de fusión bajos por lo que en climas fríos es mucho más ventajoso que otros tipos de biocombustibles. [10]. La producción de aceites a partir de algas es 200 veces mayor que en plantas. Por lo que también es mayor la producción de biodiesel. La producción de biodiesel de algas tiene las características de reducir las emisiones de CO2 y compuestos nitrogenados de la atmosfera. [11]. El uso de algas ricas en azucares, de manera análoga a la producción de biodiesel conllevan a la producción de etanol mediante un proceso de fermentación, dicho etanol es el usado como aditivo de la gasolina. [12] En la tabla 1. se puede apreciar los contenidos de aceite de diferentes fuentes conocidas. Tabla 1 Rendimiento de aceite a partir de diferentes fuentes. Producción de aceite a partir de diferentes fuentes. Rendimiento de Aceite (L/ha) Área necesaria de Cultivo (M ha)c Maíz Soya Canola Jatrofa Coco Aceite de Palma Microalgaa Microalgab Fuente: Chisti, Y., Biodiesel From Microalgae. Biotechnology Advances, pp En la tabla 2 se muestra el contenido de aceite de distintos tipos de algas para poder demostrar su potencial uso como fuente para la producción de biocombustible. 10

25 Tabla 2. Contenido de aceite de Distintos tipos de algas en base seca Microalga Contenido de Aceite (% masa en base seca) Botryococcus braunii Chlorella sp Crypthecodinium cohnii 20 Dunaliella primolecta Isochrysis sp Monallanthus salina >20 Nannochloris sp Nannochloropsis sp Neochloris oleoabundans Nitzschia sp Phaeodactylum tricornutum Schizochytrium sp Tetraselmis sueica Fuente: Xiaoling Miao, Q.W., Biodiesel Production From Heterotrophic Microalgal Oil. Bioresource Technology, pp De las algas con altos contenidos en lípidos se puede extraer aceite, del que se obtiene, mediante la transesterificación, metiléster, que es denominado comúnmente biodiesel. Por otro lado, de las algas con altos contenidos en azúcares, almidón o celulosa y otros carbohidratos se puede obtener bioetanol. Actualmente, en todo el mundo, se está considerando el uso de las algas para obtener biodiesel. Ello es debido a que las materias primas que se emplean ahora entran en competencia con los usos agrícolas y a que la productividad, medida en litros/ha, es más alta en los cultivos de algas que con cultivos agrícola. 11

26 2. MARCO EXPERIMENTAL 2.1 Diseño experimental Cultivo de alga.- Para el diseño experimental se realizó el cultivo de las algas siguiendo las condiciones de crecimiento de la Figura 4. Figura 4. Condiciones de crecimiento de alga Chlorella Secado del alga.- Se tomaron dos diferentes variables de diseño: temperatura y cantidad de muestra. Para la temperatura se tomaron tres diferentes como son: T1 = Temperatura 1 = 60 C T2 = Temperatura 2 = 80 C T3 = Temperatura 3 = 100 C Para cada temperatura de trabajo con tres tipos de cantidad de muestra como son: M1 = cantidad de muestra 1 = 1,0 g M2 = cantidad de muestra 2 = 1,5 g M3 = cantidad de muestra 3 = 2,0 g Para cada temperatura y cantidad de muestra correspondiente se realizaron tres repeticiones bajo las mismas condiciones para poder demostrar la repetitividad del ensayo como son: R1 = repetición 1 R2 = repetición 2 R3 = repetición 3 Lo cual se puede apreciar en la siguiente tabla, obteniéndose un total de veinte y siete ensayos. 12

27 R1 M1 R2 R3 R1 T1 M2 R2 R3 R1 M3 R2 R3 R1 M1 R2 R3 R1 Cultivo de Algas Secado de Algas T2 M2 R2 R3 R1 M3 R2 R3 R1 M1 R2 R3 R1 T3 M2 R2 R3 R1 M3 R2 R3 Figura 5. Diseño experimental del secado de alga Chlorella 13

28 2.2 Materiales y equipos Termo balanza Rango= 0-5 kg Ap= ± 0,001 g Espátula Embudo Papel filtro Papel aluminio Pinzas Frascos plásticos Vasos de precipitación V= 500 ml Ap= ± 10 ml Balanza analítica Rango= g Ap= ±0,001 g 2.3 Sustancias y reactivos Agua Alga Chlorella 2.4 Procedimiento Cultivo de algas. Para el cultivo del alga chlorella se realizó el siguiente procedimiento: Con dos litros de agua se llenó una pecera. Se depositó en la pecera la muestra del alga proporcionada para realizar el crecimiento. Se controló diariamente que las condiciones óptimas de crecimiento sean las adecuadas. Se aplicó las siguientes condiciones de crecimiento para el alga: Temperatura entre 23 C a 24 C. Ph entre 8 a 9. Luminosidad de 1500 luxes 12 horas de luz y 12 horas de sombra. Agitación 24 horas Burbujeo de aire concentración de CO2 al 0,02 %. El cultivo se lo realizó durante 4 semanas, tiempo en el cual se obtuvo la cantidad de muestra necesaria para la experimentación. 14

29 2.4.2 Secado del alga Chlorella.- Para el secado en la termobalanza se realizaron los siguientes pasos: Se pesó una cantidad de muestra, la cual se colocó en el recipiente de la termo balanza a una temperatura determinada, siguiendo las condiciones del diseño experimental. Se distribuyó uniformemente la muestra en un área de contacto conocida. Posterior a esto se registró los pesos cada treinta segundos hasta tener un peso constante lo cual indicó que la muestra ya está seca, con lo que se obtuvo datos de pérdida de peso con el transcurso del tiempo. 15

30 3. DATOS 3.1 Variables operacionales En la Tabla 3 se puede apreciar las diferentes condiciones a las que se realizó el secado. Tabla 3. Variables operacionales Temp. 1, C 60 Masa 1, g Masa 2, g Masa 3, g 1,0 1,5 2,0 Temp. 2, C 80 Masa 1, g Masa 2, g Masa 3, g 1,0 1,5 2,0 Temp. 3, C 100 Masa 1, g Masa 2, g Masa 3, g 1,0 1,5 2,0 3.2 Datos obtenidos a partir del secado. En las siguientes tablas: Tabla 4, Tabla 5, Tabla 6, Tabla 7, Tabla 8, Tabla 9, Tabla 10, Tabla 11, Tabla 12; se presenta la pérdida de peso conforme pasa el tiempo producto del secado en la termobalanza, realizándose tres replicas para cada experimentación. Tabla 4. Experimentación N 1 T=60 C y M1=1,0 g TIEMPO θ, min 16 M1,g R1 R2 R3 0,0 1,010 1,005 1,002 0,5 0,969 0,969 0,949 1,0 0,880 0,887 0,832 1,5 0,836 0,851 0,821 2,0 0,805 0,814 0,795 2,5 0,772 0,785 0,764 3,0 0,740 0,757 0,731 3,5 0,708 0,729 0,697 4,0 0,678 0,701 0,668 4,5 0,648 0,674 0,636 5,0 0,620 0,648 0,610 5,5 0,593 0,615 0,582

31 Continuación Tabla 4. TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 6,0 0,566 0,597 0,554 6,5 0,538 0,561 0,526 7,0 0,510 0,546 0,497 7,5 0,483 0,520 0,469 8,0 0,455 0,488 0,441 8,5 0,429 0,465 0,414 9,0 0,401 0,447 0,388 9,5 0,374 0,422 0,360 10,0 0,349 0,399 0,336 10,5 0,324 0,376 0,311 11,0 0,298 0,354 0,287 11,5 0,274 0,332 0,263 12,0 0,250 0,311 0,241 12,5 0,226 0,290 0,220 13,0 0,202 0,270 0,200 13,5 0,183 0,246 0,181 14,0 0,162 0,233 0,163 14,5 0,141 0,216 0,144 15,0 0,126 0,199 0,134 15,5 0,110 0,183 0,120 16,0 0,096 0,168 0,111 16,5 0,084 0,154 0,104 17,0 0,074 0,143 0,097 17,5 0,065 0,132 0,090 18,0 0,060 0,124 0,084 18,5 0,056 0,115 0,079 19,0 0,052 0,109 0,076 19,5 0,051 0,102 0,073 20,0 0,050 0,098 0,071 20,5 0,093 0,070 21,0 0,089 0,069 17

32 Tabla 5. Experimentación N 2 T=60 C y M2=1,5 g TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 0,0 1,497 1,500 1,499 0,5 1,487 1,490 1,489 1,0 1,464 1,460 1,462 1,5 1,434 1,433 1,434 2,0 1,410 1,412 1,411 2,5 1,387 1,390 1,389 3,0 1,376 1,372 1,374 3,5 1,351 1,350 1,351 4,0 1,327 1,329 1,328 4,5 1,308 1,311 1,310 5,0 1,295 1,291 1,293 5,5 1,275 1,274 1,275 6,0 1,252 1,254 1,253 6,5 1,232 1,235 1,234 7,0 1,220 1,216 1,218 7,5 1,198 1,197 1,198 8,0 1,176 1,178 1,177 8,5 1,156 1,159 1,158 9,0 1,144 1,140 1,142 9,5 1,121 1,120 1,121 10,0 1,099 1,101 1,100 10,5 1,079 1,082 1,081 11,0 1,063 1,059 1,061 11,5 1,045 1,044 1,045 12,0 1,024 1,026 1,025 12,5 1,002 1,005 1,004 13,0 0,992 0,988 0,990 13,5 0,971 0,970 0,971 14,0 0,950 0,952 0,951 14,5 0,930 0,933 0,932 15,0 0,922 0,918 0,920 15,5 0,898 0,897 0,898 16,0 0,876 0,878 0,877 16,5 0,858 0,861 0,860 17,0 0,847 0,843 0,845 17,5 0,826 0,825 0,826 18

33 TIEMPO θ, min Continuación Tabla 5. M2,g R1 R2 R3 18,0 0,806 0,808 0,807 18,5 0,786 0,789 0,788 19,0 0,775 0,771 0,773 19,5 0,757 0,756 0,757 20,0 0,737 0,739 0,738 20,5 0,716 0,719 0,718 21,0 0,707 0,703 0,705 21,5 0,688 0,687 0,688 22,0 0,670 0,672 0,671 22,5 0,652 0,655 0,654 23,0 0,626 0,622 0,624 23,5 0,608 0,607 0,608 24,0 0,589 0,591 0,590 24,5 0,572 0,575 0,574 25,0 0,562 0,558 0,560 25,5 0,545 0,544 0,545 26,0 0,526 0,528 0,527 26,5 0,510 0,513 0,512 27,0 0,503 0,499 0,501 27,5 0,484 0,483 0,484 28,0 0,467 0,469 0,468 28,5 0,451 0,454 0,453 29,0 0,444 0,440 0,442 29,5 0,427 0,426 0,427 30,0 0,408 0,410 0,409 30,5 0,395 0,398 0,397 31,0 0,389 0,385 0,387 31,5 0,370 0,369 0,370 32,0 0,357 0,359 0,358 32,5 0,343 0,346 0,345 33,0 0,336 0,332 0,334 33,5 0,322 0,321 0,322 34,0 0,307 0,309 0,308 34,5 0,295 0,298 0,297 35,0 0,291 0,287 0,289 35,5 0,276 0,275 0,276 19

34 Continuación Tabla 5. TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 36,0 0,264 0,266 0,265 36,5 0,252 0,255 0,254 37,0 0,249 0,245 0,247 37,5 0,237 0,236 0,237 38,0 0,225 0,227 0,226 38,5 0,215 0,218 0,217 39,0 0,214 0,210 0,212 39,5 0,204 0,203 0,204 40,0 0,193 0,195 0,194 40,5 0,185 0,188 0,187 41,0 0,186 0,182 0,184 41,5 0,178 0,177 0,178 42,0 0,169 0,171 0,170 42,5 0,162 0,165 0,164 43,0 0,163 0,159 0,161 43,5 0,154 0,153 0,154 44,0 0,142 0,144 0,143 44,5 0,132 0,135 0,134 Tabla 6. Experimentación N 3 T=60 C y M3=2,0 g TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 0,0 2,000 2,000 2,000 0,5 1,951 1,968 1,933 1,0 1,908 1,927 1,889 1,5 1,869 1,888 1,851 2,0 1,844 1,862 1,825 2,5 1,821 1,839 1,802 3,0 1,799 1,817 1,781 3,5 1,777 1,795 1,759 4,0 1,754 1,773 1,735 4,5 1,735 1,753 1,717 5,0 1,713 1,731 1,696 5,5 1,694 1,712 1,677 20

35 Continuación Tabla 6. TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 6,0 1,674 1,692 1,656 6,5 1,656 1,673 1,638 7,0 1,636 1,653 1,619 7,5 1,615 1,633 1,596 8,0 1,596 1,613 1,580 8,5 1,576 1,593 1,560 9,0 1,556 1,573 1,540 9,5 1,537 1,553 1,520 10,0 1,517 1,533 1,501 10,5 1,497 1,513 1,481 11,0 1,478 1,494 1,462 11,5 1,453 1,469 1,438 12,0 1,435 1,450 1,420 12,5 1,417 1,432 1,402 13,0 1,399 1,414 1,383 13,5 1,379 1,394 1,364 14,0 1,360 1,374 1,345 14,5 1,341 1,355 1,326 15,0 1,322 1,336 1,307 15,5 1,299 1,312 1,286 16,0 1,283 1,297 1,269 16,5 1,264 1,278 1,250 17,0 1,246 1,259 1,233 17,5 1,228 1,240 1,216 18,0 1,207 1,216 1,197 18,5 1,190 1,199 1,181 19,0 1,174 1,183 1,164 19,5 1,155 1,164 1,145 20,0 1,135 1,145 1,125 20,5 1,116 1,127 1,105 21,0 1,095 1,105 1,085 21,5 1,079 1,090 1,068 22,0 1,058 1,068 1,049 22,5 1,041 1,051 1,031 23,0 1,024 1,034 1,014 23,5 1,002 1,011 0,992 24,0 0,987 0,998 0,977 24,5 0,970 0,980 0,959 25,0 0,951 0,961 0,941 25,5 0,932 0,943 0,921 21

36 TIEMPO θ, min Continuación Tabla 6. M3,g R1 R2 R3 26,0 0,914 0,926 0,903 26,5 0,898 0,908 0,887 27,0 0,880 0,890 0,869 27,5 0,863 0,873 0,853 28,0 0,845 0,855 0,836 28,5 0,827 0,838 0,816 29,0 0,809 0,820 0,799 29,5 0,789 0,802 0,776 30,0 0,775 0,786 0,764 30,5 0,750 0,767 0,732 31,0 0,735 0,752 0,718 31,5 0,719 0,734 0,704 32,0 0,705 0,718 0,692 32,5 0,685 0,701 0,669 33,0 0,664 0,684 0,645 33,5 0,643 0,669 0,617 34,0 0,625 0,653 0,597 34,5 0,608 0,636 0,581 35,0 0,593 0,621 0,565 35,5 0,576 0,603 0,548 36,0 0,560 0,589 0,531 36,5 0,544 0,572 0,517 37,0 0,531 0,559 0,503 37,5 0,516 0,544 0,488 38,0 0,500 0,527 0,473 38,5 0,487 0,514 0,460 39,0 0,473 0,500 0,446 39,5 0,459 0,486 0,432 40,0 0,445 0,472 0,418 40,5 0,432 0,458 0,405 41,0 0,418 0,444 0,392 41,5 0,405 0,431 0,379 42,0 0,392 0,418 0,367 42,5 0,378 0,405 0,352 43,0 0,367 0,392 0,342 43,5 0,357 0,382 0,332 44,0 0,344 0,368 0,319 44,5 0,332 0,356 0,307 45,0 0,321 0,346 0,296 45,5 0,311 0,335 0,287 22

37 Continuación Tabla 6. TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 46,0 0,301 0,325 0,277 46,5 0,291 0,315 0,267 47,0 0,282 0,306 0,257 47,5 0,272 0,296 0,248 48,0 0,263 0,287 0,238 48,5 0,255 0,279 0,231 49,0 0,245 0,269 0,222 49,5 0,237 0,261 0,214 50,0 0,230 0,253 0,206 50,5 0,223 0,246 0,200 51,0 0,215 0,238 0,193 51,5 0,209 0,231 0,187 52,0 0,203 0,225 0,181 52,5 0,198 0,219 0,176 53,0 0,190 0,210 0,170 53,5 0,184 0,203 0,166 54,0 0,178 0,196 0,161 54,5 0,173 0,189 0,157 55,0 0,167 0,182 0,153 55,5 0,160 0,174 0,146 56,0 0,153 0,167 0,139 56,5 0,146 0,160 0,132 57,0 0,139 0,153 0,125 57,5 0,133 0,146 0,120 58,0 0,138 58,5 0,131 59,0 0,124 23

38 Tabla 7. Experimentación N 4 T=80 C y M1=1,0 g TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 0,0 1,100 1,099 1,099 0,5 1,040 1,043 1,043 1,0 0,951 0,950 0,947 1,5 0,894 0,895 0,893 2,0 0,846 0,848 0,848 2,5 0,795 0,798 0,798 3,0 0,767 0,766 0,763 3,5 0,743 0,744 0,742 4,0 0,720 0,722 0,722 4,5 0,681 0,684 0,684 5,0 0,650 0,649 0,646 5,5 0,609 0,610 0,608 6,0 0,569 0,571 0,571 6,5 0,533 0,536 0,536 7,0 0,504 0,503 0,500 7,5 0,466 0,467 0,465 8,0 0,423 0,425 0,425 8,5 0,393 0,396 0,396 9,0 0,364 0,363 0,360 9,5 0,330 0,331 0,329 10,0 0,294 0,296 0,296 10,5 0,253 0,256 0,256 11,0 0,239 0,238 0,235 11,5 0,208 0,209 0,207 12,0 0,177 0,179 0,179 12,5 0,151 0,154 0,154 13,0 0,136 0,135 0,132 13,5 0,114 0,115 0,113 14,0 0,095 0,097 0,097 14,5 0,083 0,086 0,086 15,0 0,083 0,082 0,079 15,5 0,076 0,077 0,075 16,0 0,073 0,075 16,5 0,072 24

39 Tabla 8. Experimentación N 5 T=80 C y M2=1,5 g TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 0,0 1,504 1,500 1,489 0,5 1,402 1,405 1,408 1,0 1,306 1,302 1,298 1,5 1,241 1,240 1,239 2,0 1,191 1,193 1,195 2,5 1,144 1,147 1,15 3,0 1,104 1,100 1,096 3,5 1,055 1,054 1,053 4,0 1,010 1,012 1,014 4,5 0,967 0,970 0,973 5,0 0,933 0,929 0,925 5,5 0,890 0,889 0,888 6,0 0,848 0,850 0,852 6,5 0,799 0,802 0,805 7,0 0,763 0,759 0,755 7,5 0,732 0,731 0,73 8,0 0,690 0,692 0,694 8,5 0,651 0,654 0,657 9,0 0,620 0,616 0,612 9,5 0,580 0,579 0,578 10,0 0,541 0,543 0,545 10,5 0,504 0,507 0,51 11,0 0,477 0,473 0,469 11,5 0,44 0,439 0,438 12,0 0,403 0,405 0,407 12,5 0,371 0,374 0,377 13,0 0,347 0,343 0,339 13,5 0,316 0,315 0,314 14,0 0,285 0,287 0,289 14,5 0,258 0,261 0,264 15,0 0,242 0,238 0,234 15,5 0,22 0,219 0,218 16,0 0,201 0,203 0,205 16,5 0,187 0,190 0,193 17,0 0,184 0,180 0,176 17,5 0,172 0,171 0,17 18,0 0,162 0,164 0,166 18,5 0,155 0,158 0,161 19,0 0,158 0,154 0,15 25

40 Continuación Tabla 8. TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 19,5 0,151 0,150 0,149 20,0 0,146 0,148 0,15 20,5 0,143 0,146 0,149 21,0 0,145 0,141 Tabla 9. Experimentación N 6 T=80 C y M3=2,0 g TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 0,0 2,000 1,997 1,9985 0,5 1,915 1,919 1,917 1,0 1,807 1,808 1,8075 1,5 1,740 1,738 1,739 2,0 1,687 1,684 1,6855 2,5 1,636 1,640 1,638 3,0 1,585 1,586 1,5855 3,5 1,538 1,536 1,537 4,0 1,495 1,492 1,4935 4,5 1,453 1,457 1,455 5,0 1,409 1,410 1,4095 5,5 1,368 1,366 1,367 6,0 1,326 1,323 1,3245 6,5 1,284 1,288 1,286 7,0 1,243 1,244 1,2435 7,5 1,202 1,200 1,201 8,0 1,161 1,158 1,1595 8,5 1,121 1,125 1,123 9,0 1,081 1,082 1,0815 9,5 1,041 1,039 1,04 10,0 1,002 0,999 1, ,5 0,961 0,965 0,963 11,0 0,923 0,924 0, ,5 0,885 0,883 0,884 12,0 0,848 0,845 0, ,5 0,810 0,814 0,812 13,0 0,774 0,775 0,

41 Continuación Tabla 9. TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 13,5 0,738 0,736 0,737 14,0 0,702 0,699 0, ,5 0,667 0,671 0,669 15,0 0,633 0,634 0, ,5 0,599 0,597 0,598 16,0 0,565 0,562 0, ,5 0,532 0,536 0,534 17,0 0,501 0,502 0, ,5 0,458 0,456 0,457 18,0 0,439 0,436 0, ,5 0,409 0,413 0,411 19,0 0,379 0,380 0, ,5 0,350 0,348 0,349 20,0 0,323 0,320 0, ,5 0,298 0,302 0,3 21,0 0,273 0,274 0, ,5 0,248 0,246 0,247 22,0 0,228 0,225 0, ,5 0,207 0,211 0,209 23,0 0,188 0,189 0, ,5 0,175 0,173 0,174 24,0 0,163 0,160 0, ,5 0,154 0,158 0,156 25,0 0,146 0,147 0, ,5 0,138 0,136 0,132 26,0 0,130 Tabla 10.. Experimentación N 7 T=100 C y M1=1,0 g TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 0,0 1,002 0,920 0,961 0,5 0,824 0,846 0,835 1,0 0,659 0,699 0,679 1,5 0,554 0,612 0,583 2,0 0,461 0,526 0,494 2,5 0,362 0,439 0,401 3,0 0,304 0,381 0,343 3,5 0,236 0,316 0,276 27

42 Continuación Tabla 10. TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 4,0 0,175 0,253 0,214 4,5 0,126 0,197 0,162 5,0 0,090 0,147 0,119 5,5 0,073 0,104 0,089 6,0 0,067 0,071 0,069 6,5 0,066 0,056 0,061 7,0 0,065 0,051 0,059 7,5 0,050 0,058 Tabla 11. Experimentación N 8 T=100 C y M2=1,5 g TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 0,0 1,5 1,500 1,500 0,5 1,375 1,460 1,290 1,0 1,304 1,375 1,233 1,5 1,212 1,298 1,126 2,0 1,1395 1,226 1,053 2,5 1,0765 1,159 0,994 3,0 1,0115 1,093 0,930 3,5 0,9465 1,030 0,863 4,0 0,885 0,967 0,803 4,5 0,827 0,908 0,746 5,0 0,743 0,850 0,636 5,5 0,7005 0,792 0,609 6,0 0,6575 0,732 0,583 6,5 0,6055 0,679 0,532 7,0 0,5525 0,623 0,482 7,5 0,501 0,569 0,433 8,0 0,4515 0,517 0,386 8,5 0,4035 0,466 0,341 9,0 0,357 0,418 0,296 9,5 0,3175 0,373 0,262 10,0 0,2695 0,312 0,227 10,5 0,244 0,290 0,198 11,0 0,2125 0,253 0,172 11,5 0,1855 0,219 0,152 12,0 0,1615 0,188 0,135 12,5 0,1425 0,163 0,122 28

43 Continuación Tabla 11. TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 13,0 0,127 0,142 0,112 13,5 0,118 0,128 0,108 14,0 0,1115 0,119 0,104 14,5 0,108 0,113 0,103 15,0 0,106 0,110 0,102 15,5 0,108 16,0 0,106 Tabla 12. Experimentación N 9 T=100 C y M3=2,0 g TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 0,0 2,000 2,000 2,000 0,5 1,884 1,860 1,872 1,0 1,710 1,695 1,703 1,5 1,614 1,589 1,602 2,0 1,528 1,516 1,522 2,5 1,448 1,439 1,444 3,0 1,376 1,367 1,371 3,5 1,303 1,297 1,300 4,0 1,236 1,229 1,233 4,5 1,167 1,163 1,165 5,0 1,103 1,100 1,102 5,5 1,040 1,035 1,038 6,0 0,998 0,978 0,988 6,5 0,910 0,916 0,913 7,0 0,854 0,857 0,856 7,5 0,794 0,796 0,795 8,0 0,734 0,736 0,735 8,5 0,677 0,680 0,679 9,0 0,620 0,622 0,621 9,5 0,567 0,568 0,568 10,0 0,514 0,514 0,514 10,5 0,464 0,462 0,463 11,0 0,415 0,413 0,414 11,5 0,369 0,366 0,368 12,0 0,326 0,320 0,323 29

44 Continuación Tabla 12. TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 12,5 0,284 0,280 0,282 13,0 0,246 0,238 0,242 13,5 0,210 0,208 0,209 14,0 0,176 0,181 0,179 14,5 0,153 0,160 0,157 15,0 0,133 0,145 0,139 15,5 0,121 0,137 0,129 16,0 0,111 0,130 0,121 16,5 0,105 0,128 0,117 17,0 0,101 0,126 0,114 17,5 0,098 18,0 0,096 30

45 4. CÁLCULOS 4.1 Cálculos del secado Promedio de replicas Se realizó el promedio de las réplicas de las diferentes experimentaciones. (Todos los cálculos modelo se realizan para la condición de experimentación T=60 C y M=1 g) donde: M prom = peso promedio de las réplicas. R1 =Réplica 1, (1,010 g) R2 =Réplica 2, (1,005 g) R3 =Réplica 3, (1,002 g) Cálculo de la humedad La humedad se calculó para poder construir la curva de secado del alga. donde: X = Humedad referida al sólido seco m muestra = Peso de la muestra húmeda, (1,006 g) m sólido seco = Peso de la muestra sólida seca, (0,069 g) 31

46 4.1.3 Cálculo de la derivada de X en función del tiempo θ. Al obtener la gráfica X=f(θ), se realiza la regresión dx/dθ. X = 0,0232θ 2-1,1267θ + 13,039 (7) Al reemplazar el valor de tiempo respectivo se tiene: Cálculo de la velocidad de secado ( ) donde: W= Velocidad de secado, (g agua / cm 2 min) S = Masa del sólido seco, (0,069 g) A = área del sólido expuesto al secado, (19,635 cm 2 ) Derivada de la humedad con respecto al tiempo, (1,127) W=0,004 g agua / cm 2 min Cálculo del tiempo de secado El tiempo de secado se calculó para poder determinar si una cierta cantidad de muestra con una humedad conocida se la quiere llevar a una humedad menor también conocida se pueda conocer el tiempo que llevaría realizar dicho proceso. donde: θ= tiempo de secado, (min) S = Masa del sólido seco, (0,069 g) 32

47 A = área del sólido expuesto al secado, (19,635 cm 2 ) Integral de la velocidad de secado en función de la humedad A partir de la ecuación de la gráfica W=f(X). X i = Humedad inicial de la experimentación. X f = Humedad final de la experimentación. θ min 4.2 Dimensionamiento del secador prototipo Cálculos del secador modelo (10) donde: A= Área de contacto del sólido, (cm 2 ) r = Radio del sólido, (2,402 cm) h = altura o espesor del sólido, (0,1 cm) A= 19,635 cm 2 (11) donde: V = Volumen del sólido, (cm 3 ) h = altura o espesor del sólido, (0,1 cm) r = Radio del sólido, (2,402 cm) h = altura o espesor del sólido, (0,1 cm) V= 1,8126 cm 3 En el secador modelo se calculó la densidad del sólido a secar para ser utilizada posteriormente en los cálculos del secador prototipo. 33 (12)

48 donde: ρ = densidad del sólido, (g/cm 3 ) m= masa del sólido, (1,0 g) V = Volumen del sólido, (1,8126 cm 3 ) ρ= 0,552 g/cm 3 Figura 6. Dimensiones del secador modelo. donde: D= Diámetro del secador modelo = 10,0 cm d = Diámetro del sólido = 4,8 cm H= Altura del secador modelo = 3,0 cm h = Altura sobre la bandeja = 1,0 cm h = Altura bajo la bandeja = 2,0 cm m = Masa del sólido = 1,0 g Para el dimensionamiento por semejanzas geométricas es necesario sacar las relaciones entre las diferentes dimensiones del secador modelo. En la Tabla 13 se puede apreciar las relaciones entre las diferentes dimensiones del secador modelo que serán utilizadas para el diseño del secador prototipo. 34

49 Tabla 13. Relaciones de proporción entre dimensiones del secador modelo. RELACIONES ENTRE FACTORES DIMESIONES D/H 3,333 d/h 1,601 h /H 0,333 h /H 0,667 e/h 0, Cálculos del secador prototipo Para el prototipo se desea secar 3 kg de algas. (13) donde: V 2 = Volumen del sólido en el secador prototipo, (cm 3 ) m 2 = Masa del sólido en el secador prototipo, (3000 g) ρ = densidad del sólido, (0,552 g/cm 3 ) V 2 = 5434,783 cm 3 Para realizar el diseño del secador prototipo mediante semejanza geométrica es necesario mantener los mismos factores de proporción que se tienen en el secador modelo, para esto es necesario realizar varias iteraciones hasta encontrar dichas proporciones, lo cual se realizó en una hoja de cálculo hasta que las proporciones de dimensiones del secador modelo sean las mismas en el secador prototipo. Las iteraciones se hicieron en función del espesor del sólido, encontrándose que el espesor es: e 2 = 1,444 cm donde: e 2 = espesor del sólido en el secador prototipo, (cm) 35

50 Se calculó el diámetro del sólido a secar utilizando el nuevo espesor conocido, para poder seguir calculando las nuevas dimensiones del secador prototipo. ( ) (14) donde: d 2 = Diámetro del sólido en el secador prototipo, (cm) V 2 = Volumen del sólido en el secador prototipo, (5434,783 cm 3 ) e 2 = espesor del sólido en el secador prototipo, ( 1,444 cm) d 2 = 69,263 cm (15) donde: H 2 = Altura del equipo en el secador prototipo, (cm) d 2 = Diámetro del sólido en el secador prototipo, (69,263 cm) factor d/h = Relación de proporción del secador. (1,601) H 2 = 43,254 cm (16) donde: D 2 = Diámetro del secador prototipo, (cm) H 2 = Altura del equipo en el secador prototipo, (43,254 cm) factor D/H = Relación de proporción del secador, (3,333) D 2 = 144,179 cm (17) donde: h 2= altura sobre la bandeja en el secador prototipo, (cm) H 2 = Altura del equipo en el secador prototipo, (43,254 cm) 36

51 factor h /H = Relación de proporción del secador, (0,333) h 2= 14,418 cm (18) donde: h 2= = altura bajo la bandeja en el secador prototipo, (cm) H 2 = Altura del equipo en el secador prototipo, (43,254 cm) factor h /H = Relación de proporción del secador, (0,667) h 2= 28,836 cm En la Tabla 25 se puede encontrar las dimensiones que debe tener el secador prototipo. 4.3 Cálculo del rendimiento de obtención de aceite proveniente del alga Chlorella. Los cálculos se realizaron con los datos de las condiciones óptimas de secado, 60 C y 2,0 g (19) donde: %R = Porcentaje de Rendimiento, (%) g. ob. = Gramos obtenidos de aceite de alga después del secado, (0,00112 g) g. in. = Gramos ingresados de muestra previo al secado, (2,0 g) %R= 0,057 % en base humeda. 4.4 Proyección de producción de aceite a partir de alga expresada en L / año Para la realización de este cálculo se utilizó la ecuación del crecimiento microbiano. Estos cálculos se realizaron en base a datos obtenidos experimentalmente del cultivo del alga, ya que el cultivo se inició con 3,5 g de alga en 3,5 L de agua, hasta llegar a una cantidad final de algas de 40 g. 37

52 (20) donde: X= relación peso/volumen final (21) Xo= relación peso/volumen inicial (22) t D = tiempo de duplicación, (10 h) t= tiempo de crecimiento del alga, (h) t= 118,88 h = 4,95 días 5,0 días Entonces se tardaría 5 días en obtener una saturación del alga de 16 g/l ó 16 kg/m 3. Así en una piscina de 30 m 3 se obtendría 480 kg de alga en 5 días, temiendo en cuenta el tiempo muerto para limpieza de piscina después de cada batch al año se obtendría: kg de alga/año. Utilizando el porcentaje de grasas obtenido de la experimentación (0,057 %), se obtuvo: 17 kg de aceite de alga/año. Empleando la densidad del aceite de alga obtenido de la bibliografía ρ= 0,898 kg/m 3 tenemos que: V=m/ρ (23) donde: V= volumen de aceite de alga por año, (m 3 ) m= masa de aceite de alga por año, (518,06 kg) ρ= densidad del aceite de alga, (0,898 kg/m 3 ) V= 19 L de aceite de alga / año. En una piscina de 30m 3. Teniendo al final un volumen de 7600 L de aceite de alga / año* ha 38

53 5. RESULTADOS 5.1 Resultados del secado En las Tablas 14 a 22 se presentan los resultados de Promedio de repeticiones de pesos (M prom), Porcentaje de Humedad (X), derivada de la Humedad en función del tiempo (-dx/dθ), Velocidad de Secado (W); para los datos obtenidos del secado. Las tablas se presentan para las diferentes condiciones de secado expuestas en el diseño experimental. TIEMPO θ, min Tabla 14. Secado a las condiciones de T1=60 C y M1=1,0 g M1,g R1 R2 R3 M1 prom, g X -dx/dθ W 0,0 1,010 1,005 1,002 1,006 13,505 1,127 0,004 0,5 0,969 0,969 0,949 0,962 12,880 1,104 0,004 1,0 0,880 0,887 0,832 0,866 11,495 1,080 0,004 1,5 0,836 0,851 0,821 0,836 11,055 1,057 0,004 2,0 0,805 0,814 0,795 0,805 10,606 1,034 0,004 2,5 0,772 0,785 0,764 0,774 10,159 1,011 0,004 3,0 0,740 0,757 0,731 0,743 9,712 0,988 0,003 3,5 0,708 0,729 0,697 0,711 9,260 0,964 0,003 4,0 0,678 0,701 0,668 0,682 8,841 0,941 0,003 4,5 0,648 0,674 0,636 0,653 8,413 0,918 0,003 5,0 0,620 0,648 0,610 0,626 8,029 0,895 0,003 5,5 0,593 0,615 0,582 0,597 7,606 0,872 0,003 6,0 0,566 0,597 0,554 0,572 7,255 0,848 0,003 6,5 0,538 0,561 0,526 0,542 6,813 0,825 0,003 7,0 0,510 0,546 0,497 0,518 6,466 0,802 0,003 7,5 0,483 0,520 0,469 0,491 6,077 0,779 0,003 8,0 0,455 0,488 0,441 0,461 5,654 0,756 0,003 8,5 0,429 0,465 0,414 0,436 5,288 0,732 0,003 9,0 0,401 0,447 0,388 0,412 4,942 0,709 0,003 9,5 0,374 0,422 0,360 0,385 4,558 0,686 0,002 10,0 0,349 0,399 0,336 0,361 4,212 0,663 0,002 10,5 0,324 0,376 0,311 0,337 3,861 0,640 0,002 11,0 0,298 0,354 0,287 0,313 3,514 0,616 0,002 11,5 0,274 0,332 0,263 0,290 3,178 0,593 0,002 12,0 0,250 0,311 0,241 0,267 2,856 0,570 0,002 39

54 humedad X TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 Continuación Tabla 14 M1 prom, g X -dx/dθ W 12,5 0,226 0,290 0,220 0,245 2,538 0,547 0,002 13,0 0,202 0,270 0,200 0,224 2,231 0,524 0,002 13,5 0,183 0,246 0,181 0,203 1,933 0,500 0,002 14,0 0,162 0,233 0,163 0,186 1,683 0,477 0,002 14,5 0,141 0,216 0,144 0,167 1,409 0,454 0,002 15,0 0,126 0,199 0,134 0,153 1,207 0,431 0,002 15,5 0,110 0,183 0,120 0,138 0,986 0,408 0,001 16,0 0,096 0,168 0,111 0,125 0,803 0,384 0,001 16,5 0,084 0,154 0,104 0,114 0,644 0,361 0,001 17,0 0,074 0,143 0,097 0,105 0,510 0,338 0,001 17,5 0,065 0,132 0,090 0,096 0,380 0,315 0,001 18,0 0,060 0,124 0,084 0,089 0,288 0,292 0,001 18,5 0,056 0,115 0,079 0,083 0,202 0,268 0,001 19,0 0,052 0,109 0,076 0,079 0,139 0,245 0,001 19,5 0,051 0,102 0,073 0,075 0,087 0,222 0,001 20,0 0,050 0,098 0,071 0,069 0,000 0,199 0,001 20,5 0,093 0,070 21,0 0,089 0,069 En los gráficos 2 a 19 se despliegan las curvas de secado: Humedad (X) en función de tiempo (θ); y las curvas de Velocidad de secado (W) en función de la Humedad (X) para las diferentes condiciones de secado expuestas en el diseño experimental. 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 X=f(θ) y = 0,0232x 2-1,1267x + 13,039 R² = 0,9979 0,000-2,000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 Tiempo θ, min Gráfico 1. Humedad de la muestra en función del tiempo para T1=60 C y M1=1,0 g 40

55 Vel. secado W 0,005 0,004 W=f(X) y = -3E-07x 4 + 1E-05x 3-0,0001x 2 + 0,0007x + 0,0008 R² = 0,9981 0,003 0,002 0,001 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 Humedad X Gráfico 2. Velocidad de secado en función de la humedad para T1=60 C y M1=1,0 g TIEMPO θ, min Tabla 15. Secado a las condiciones de T1=60 C y M2=1,5 g M2,g R1 R2 R3 41 M2 prom, g X -dx/dθ W 0,0 1,497 1,500 1,499 1,499 10,225 0,346 0,002 0,5 1,487 1,490 1,489 1,489 10,150 0,344 0,002 1,0 1,464 1,460 1,462 1,462 9,951 0,341 0,002 1,5 1,434 1,433 1,434 1,434 9,738 0,339 0,002 2,0 1,410 1,412 1,411 1,411 9,569 0,337 0,002 2,5 1,387 1,390 1,389 1,389 9,401 0,334 0,002 3,0 1,376 1,372 1,374 1,374 9,292 0,332 0,002 3,5 1,351 1,350 1,351 1,351 9,116 0,329 0,002 4,0 1,327 1,329 1,328 1,328 8,948 0,327 0,002 4,5 1,308 1,311 1,310 1,310 8,809 0,325 0,002 5,0 1,295 1,291 1,293 1,293 8,685 0,322 0,002 5,5 1,275 1,274 1,275 1,275 8,547 0,320 0,002 6,0 1,252 1,254 1,253 1,253 8,386 0,317 0,002 6,5 1,232 1,235 1,234 1,234 8,240 0,315 0,002 7,0 1,220 1,216 1,218 1,218 8,124 0,313 0,002 7,5 1,198 1,197 1,198 1,198 7,970 0,310 0,002 8,0 1,176 1,178 1,177 1,177 7,816 0,308 0,002 8,5 1,156 1,159 1,158 1,158 7,670 0,305 0,002 9,0 1,144 1,140 1,142 1,142 7,554 0,303 0,002 9,5 1,121 1,120 1,121 1,121 7,393 0,301 0,002 10,0 1,099 1,101 1,100 1,100 7,240 0,298 0,002 10,5 1,079 1,082 1,081 1,081 7,094 0,296 0,002 11,0 1,063 1,059 1,061 1,061 6,948 0,293 0,002 11,5 1,045 1,044 1,045 1,045 6,824 0,291 0,002 12,0 1,024 1,026 1,025 1,025 6,678 0,289 0,002 12,5 1,002 1,005 1,004 1,004 6,517 0,286 0,002

56 TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 Continuación Tabla M2 prom, g X -dx/dθ W 13,0 0,992 0,988 0,990 0,990 6,416 0,284 0,002 13,5 0,971 0,970 0,971 0,971 6,270 0,281 0,002 14,0 0,950 0,952 0,951 0,951 6,124 0,279 0,002 14,5 0,930 0,933 0,932 0,932 5,978 0,277 0,002 15,0 0,922 0,918 0,920 0,920 5,891 0,274 0,002 15,5 0,898 0,897 0,898 0,898 5,723 0,272 0,002 16,0 0,876 0,878 0,877 0,877 5,569 0,269 0,002 16,5 0,858 0,861 0,860 0,860 5,438 0,267 0,002 17,0 0,847 0,843 0,845 0,845 5,330 0,265 0,002 17,5 0,826 0,825 0,826 0,826 5,184 0,262 0,002 18,0 0,806 0,808 0,807 0,807 5,045 0,260 0,002 18,5 0,786 0,789 0,788 0,788 4,899 0,257 0,002 19,0 0,775 0,771 0,773 0,773 4,790 0,255 0,002 19,5 0,757 0,756 0,757 0,757 4,667 0,253 0,002 20,0 0,737 0,739 0,738 0,738 4,528 0,250 0,002 20,5 0,716 0,719 0,718 0,718 4,375 0,248 0,002 21,0 0,707 0,703 0,705 0,705 4,281 0,245 0,002 21,5 0,688 0,687 0,688 0,688 4,150 0,243 0,002 22,0 0,670 0,672 0,671 0,671 4,026 0,241 0,002 22,5 0,652 0,655 0,654 0,654 3,895 0,238 0,002 23,0 0,626 0,622 0,624 0,624 3,674 0,236 0,002 23,5 0,608 0,607 0,608 0,608 3,551 0,233 0,002 24,0 0,589 0,591 0,590 0,590 3,419 0,231 0,002 24,5 0,572 0,575 0,574 0,574 3,296 0,229 0,002 25,0 0,562 0,558 0,560 0,560 3,195 0,226 0,002 25,5 0,545 0,544 0,545 0,545 3,079 0,224 0,002 26,0 0,526 0,528 0,527 0,527 2,948 0,221 0,002 26,5 0,510 0,513 0,512 0,512 2,831 0,219 0,001 27,0 0,503 0,499 0,501 0,501 2,753 0,217 0,001 27,5 0,484 0,483 0,484 0,484 2,622 0,214 0,001 28,0 0,467 0,469 0,468 0,468 2,506 0,212 0,001 28,5 0,451 0,454 0,453 0,453 2,390 0,209 0,001 29,0 0,444 0,440 0,442 0,442 2,311 0,207 0,001 29,5 0,427 0,426 0,427 0,427 2,195 0,205 0,001 30,0 0,408 0,410 0,409 0,409 2,064 0,202 0,001 30,5 0,395 0,398 0,397 0,397 1,970 0,200 0,001 31,0 0,389 0,385 0,387 0,387 1,899 0,197 0,001 31,5 0,370 0,369 0,370 0,370 1,768 0,195 0,001 32,0 0,357 0,359 0,358 0,358 1,682 0,193 0,001 32,5 0,343 0,346 0,345 0,345 1,581 0,190 0,001 33,0 0,336 0,332 0,334 0,334 1,502 0,188 0,001

57 Humedad X TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 Continuación Tabla 15 M2 prom, g X -dx/dθ W 33,5 0,322 0,321 0,322 0,322 1,408 0,185 0,001 34,0 0,307 0,309 0,308 0,308 1,307 0,183 0,001 34,5 0,295 0,298 0,297 0,297 1,221 0,181 0,001 35,0 0,291 0,287 0,289 0,289 1,165 0,178 0,001 35,5 0,276 0,275 0,276 0,276 1,064 0,176 0,001 36,0 0,264 0,266 0,265 0,265 0,985 0,173 0,001 36,5 0,252 0,255 0,254 0,254 0,899 0,171 0,001 37,0 0,249 0,245 0,247 0,247 0,850 0,169 0,001 37,5 0,237 0,236 0,237 0,237 0,772 0,166 0,001 38,0 0,225 0,227 0,226 0,226 0,693 0,164 0,001 38,5 0,215 0,218 0,217 0,217 0,622 0,161 0,001 39,0 0,214 0,210 0,212 0,212 0,588 0,159 0,001 39,5 0,204 0,203 0,204 0,204 0,524 0,157 0,001 40,0 0,193 0,195 0,194 0,194 0,453 0,154 0,001 40,5 0,185 0,188 0,187 0,187 0,397 0,152 0,001 41,0 0,186 0,182 0,184 0,184 0,378 0,149 0,001 41,5 0,178 0,177 0,178 0,178 0,330 0,147 0,001 42,0 0,169 0,171 0,170 0,170 0,273 0,145 0,001 42,5 0,162 0,165 0,164 0,164 0,225 0,142 0,001 43,0 0,163 0,159 0,161 0,161 0,206 0,140 0,001 43,5 0,154 0,153 0,154 0,154 0,150 0,137 0,001 44,0 0,142 0,144 0,143 0,143 0,071 0,135 0,001 44,5 0,132 0,135 0,134 0,134 0,000 0,133 0,001 12,000 10,000 X=f(θ) y = 0,0024x 2-0,3462x + 10,384 R² = 0,999 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000 0,0-2,000 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 Tiempo θ, min Gráfico 3. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T1=60 C y M2=1,5 g 43

58 Vel. Secado W 0,003 0,002 Gráfico 4 W=f(X) y = -2E-07x 4 + 6E-06x 3-5E-05x 2 + 0,0003x + 0,0009 R² = 0,9997 0,002 0,001 0,001 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 Humedad X Gráfico 4. Velocidad de secado en función de la humedad para T1=60 C y M2=1,5 g TIEMPO θ, min Tabla 16. Secado a las condiciones de T1=60 C y M3=2,0 g M3,g R1 R2 R3 M3 prom, g X -dx/dθ W 0,0 2,000 2,000 2,000 2,000 14,917 0,385 0,002 0,5 1,951 1,968 1,933 1,951 14,523 0,383 0,002 1,0 1,908 1,927 1,889 1,908 14,183 0,381 0,002 1,5 1,869 1,888 1,851 1,869 13,877 0,379 0,002 2,0 1,844 1,862 1,825 1,844 13,672 0,376 0,002 2,5 1,821 1,839 1,802 1,821 13,489 0,374 0,002 3,0 1,799 1,817 1,781 1,799 13,316 0,372 0,002 3,5 1,777 1,795 1,759 1,777 13,141 0,370 0,002 4,0 1,754 1,773 1,735 1,754 12,958 0,368 0,002 4,5 1,735 1,753 1,717 1,735 12,806 0,365 0,002 5,0 1,713 1,731 1,696 1,713 12,635 0,363 0,002 5,5 1,694 1,712 1,677 1,694 12,484 0,361 0,002 6,0 1,674 1,692 1,656 1,674 12,323 0,359 0,002 6,5 1,656 1,673 1,638 1,656 12,176 0,357 0,002 7,0 1,636 1,653 1,619 1,636 12,018 0,354 0,002 7,5 1,615 1,633 1,596 1,615 11,849 0,352 0,002 8,0 1,596 1,613 1,580 1,596 11,704 0,350 0,002 8,5 1,576 1,593 1,560 1,576 11,545 0,348 0,002 9,0 1,556 1,573 1,540 1,556 11,386 0,346 0,002 9,5 1,537 1,553 1,520 1,537 11,229 0,343 0,002 10,0 1,517 1,533 1,501 1,517 11,071 0,341 0,002 10,5 1,497 1,513 1,481 1,497 10,914 0,339 0,002 11,0 1,478 1,494 1,462 1,478 10,763 0,337 0,002 11,5 1,453 1,469 1,438 1,453 10,566 0,335 0,002 12,0 1,435 1,450 1,420 1,435 10,419 0,332 0,002 12,5 1,417 1,432 1,402 1,417 10,277 0,330 0,002 44

59 TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 Continuación Tabla M3 prom, g X -dx/dθ W 13,0 1,399 1,414 1,383 1,399 10,130 0,328 0,002 13,5 1,379 1,394 1,364 1,379 9,975 0,326 0,002 14,0 1,360 1,374 1,345 1,360 9,820 0,324 0,002 14,5 1,341 1,355 1,326 1,341 9,669 0,321 0,002 15,0 1,322 1,336 1,307 1,322 9,517 0,319 0,002 15,5 1,299 1,312 1,286 1,299 9,336 0,317 0,002 16,0 1,283 1,297 1,269 1,283 9,211 0,315 0,002 16,5 1,264 1,278 1,250 1,264 9,060 0,313 0,002 17,0 1,246 1,259 1,233 1,246 8,915 0,310 0,002 17,5 1,228 1,240 1,216 1,228 8,771 0,308 0,002 18,0 1,207 1,216 1,197 1,207 8,602 0,306 0,002 18,5 1,190 1,199 1,181 1,190 8,471 0,304 0,002 19,0 1,174 1,183 1,164 1,174 8,340 0,302 0,002 19,5 1,155 1,164 1,145 1,155 8,188 0,299 0,002 20,0 1,135 1,145 1,125 1,135 8,031 0,297 0,002 20,5 1,116 1,127 1,105 1,116 7,882 0,295 0,002 21,0 1,095 1,105 1,085 1,095 7,713 0,293 0,002 21,5 1,079 1,090 1,068 1,079 7,587 0,291 0,002 22,0 1,058 1,068 1,049 1,058 7,422 0,288 0,002 22,5 1,041 1,051 1,031 1,041 7,285 0,286 0,002 23,0 1,024 1,034 1,014 1,024 7,148 0,284 0,002 23,5 1,002 1,011 0,992 1,002 6,971 0,282 0,002 24,0 0,987 0,998 0,977 0,987 6,858 0,280 0,002 24,5 0,970 0,980 0,959 0,970 6,716 0,277 0,002 25,0 0,951 0,961 0,941 0,951 6,567 0,275 0,002 25,5 0,932 0,943 0,921 0,932 6,416 0,273 0,002 26,0 0,914 0,926 0,903 0,914 6,276 0,271 0,002 26,5 0,898 0,908 0,887 0,898 6,143 0,269 0,002 27,0 0,880 0,890 0,869 0,880 6,000 0,266 0,002 27,5 0,863 0,873 0,853 0,863 5,866 0,264 0,002 28,0 0,845 0,855 0,836 0,845 5,727 0,262 0,002 28,5 0,827 0,838 0,816 0,827 5,582 0,260 0,002 29,0 0,809 0,820 0,799 0,809 5,441 0,258 0,002 29,5 0,789 0,802 0,776 0,789 5,279 0,255 0,002 30,0 0,775 0,786 0,764 0,775 5,166 0,253 0,002 30,5 0,750 0,767 0,732 0,750 4,965 0,251 0,002 31,0 0,735 0,752 0,718 0,735 4,850 0,249 0,002 31,5 0,719 0,734 0,704 0,719 4,722 0,247 0,002 32,0 0,705 0,718 0,692 0,705 4,609 0,244 0,002 32,5 0,685 0,701 0,669 0,685 4,452 0,242 0,002 33,0 0,664 0,684 0,645 0,664 4,287 0,240 0,002

60 TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 Continuación Tabla 16 M3 prom, g X -dx/dθ W 33,5 0,643 0,669 0,617 0,643 4,115 0,238 0,002 34,0 0,625 0,653 0,597 0,625 3,974 0,236 0,002 34,5 0,608 0,636 0,581 0,608 3,841 0,233 0,001 35,0 0,593 0,621 0,565 0,593 3,720 0,231 0,001 35,5 0,576 0,603 0,548 0,576 3,580 0,229 0,001 36,0 0,560 0,589 0,531 0,560 3,457 0,227 0,001 36,5 0,544 0,572 0,517 0,544 3,332 0,225 0,001 37,0 0,531 0,559 0,503 0,531 3,224 0,222 0,001 37,5 0,516 0,544 0,488 0,516 3,107 0,220 0,001 38,0 0,500 0,527 0,473 0,500 2,977 0,218 0,001 38,5 0,487 0,514 0,460 0,487 2,874 0,216 0,001 39,0 0,473 0,500 0,446 0,473 2,762 0,214 0,001 39,5 0,459 0,486 0,432 0,459 2,653 0,211 0,001 40,0 0,445 0,472 0,418 0,445 2,542 0,209 0,001 40,5 0,432 0,458 0,405 0,432 2,434 0,207 0,001 41,0 0,418 0,444 0,392 0,418 2,325 0,205 0,001 41,5 0,405 0,431 0,379 0,405 2,221 0,203 0,001 42,0 0,392 0,418 0,367 0,392 2,122 0,200 0,001 42,5 0,378 0,405 0,352 0,378 2,010 0,198 0,001 43,0 0,367 0,392 0,342 0,367 1,921 0,196 0,001 43,5 0,357 0,382 0,332 0,357 1,839 0,194 0,001 44,0 0,344 0,368 0,319 0,344 1,734 0,192 0,001 44,5 0,332 0,356 0,307 0,332 1,638 0,189 0,001 45,0 0,321 0,346 0,296 0,321 1,555 0,187 0,001 45,5 0,311 0,335 0,287 0,311 1,473 0,185 0,001 46,0 0,301 0,325 0,277 0,301 1,394 0,183 0,001 46,5 0,291 0,315 0,267 0,291 1,314 0,181 0,001 47,0 0,282 0,306 0,257 0,282 1,241 0,178 0,001 47,5 0,272 0,296 0,248 0,272 1,163 0,176 0,001 48,0 0,263 0,287 0,238 0,263 1,089 0,174 0,001 48,5 0,255 0,279 0,231 0,255 1,027 0,172 0,001 49,0 0,245 0,269 0,222 0,245 0,952 0,170 0,001 49,5 0,237 0,261 0,214 0,237 0,888 0,167 0,001 50,0 0,230 0,253 0,206 0,230 0,827 0,165 0,001 50,5 0,223 0,246 0,200 0,223 0,773 0,163 0,001 51,0 0,215 0,238 0,193 0,215 0,713 0,161 0,001 51,5 0,209 0,231 0,187 0,209 0,663 0,159 0,001 52,0 0,203 0,225 0,181 0,203 0,616 0,156 0,001 52,5 0,198 0,219 0,176 0,198 0,572 0,154 0,001 53,0 0,190 0,210 0,170 0,190 0,514 0,152 0,001 46

61 Humedad X TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 Continuación Tabla 16 M3 prom, g X -dx/dθ W 53,5 0,184 0,203 0,166 0,184 0,468 0,150 0,001 54,0 0,178 0,196 0,161 0,178 0,419 0,148 0,001 54,5 0,173 0,189 0,157 0,173 0,376 0,145 0,001 55,0 0,167 0,182 0,153 0,167 0,333 0,143 0,001 55,5 0,160 0,174 0,146 0,160 0,275 0,141 0,001 56,0 0,153 0,167 0,139 0,153 0,219 0,139 0,001 56,5 0,146 0,160 0,132 0,146 0,162 0,137 0,001 57,0 0,139 0,153 0,125 0,139 0,106 0,134 0,001 57,5 0,133 0,146 0,120 0,126 0,000 0,132 0,001 58,0 0,138 58,5 0,131 59,0 0,124 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 X=f(θ) y = 0,0022x 2-0,3852x + 14,675 R² = 0,9987 0,000-2,000 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Tiempo θ, min Gráfico 5. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T1=60 C y M3=2,0 g 47

62 Vel. Secado W 0,003 0,003 W=f(X) y = -8E-08x 4 + 3E-06x 3-3E-05x 2 + 0,0003x + 0,0009 R² = 0,9997 0,002 0,002 0,001 0,001 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 Humedad X Gráfico 6. Velocidad de secado en función de la humedad para T1=60 C y M3=2,0 g TIEMPO θ, min Tabla 17. Secado a las condiciones de T2=80 C y M1=1,0 g M1,g R1 R2 R3 M1 prom, g X -dx/dθ W 0,0 1,100 1,099 1,099 1,099 13,856 1,301 0,005 0,5 1,040 1,043 1,043 1,042 13,079 1,274 0,005 1,0 0,951 0,950 0,947 0,949 11,829 1,247 0,005 1,5 0,894 0,895 0,893 0,894 11,079 1,220 0,005 2,0 0,846 0,848 0,848 0,847 10,450 1,193 0,004 2,5 0,795 0,798 0,798 0,797 9,768 1,166 0,004 3,0 0,767 0,766 0,763 0,765 9,342 1,140 0,004 3,5 0,743 0,744 0,742 0,743 9,038 1,113 0,004 4,0 0,720 0,722 0,722 0,721 8,748 1,086 0,004 4,5 0,681 0,684 0,684 0,683 8,227 1,059 0,004 5,0 0,650 0,649 0,646 0,648 7,761 1,032 0,004 5,5 0,609 0,610 0,608 0,609 7,227 1,005 0,004 6,0 0,569 0,571 0,571 0,570 6,707 0,978 0,004 6,5 0,533 0,536 0,536 0,535 6,227 0,951 0,004 7,0 0,504 0,503 0,500 0,502 5,788 0,924 0,003 7,5 0,466 0,467 0,465 0,466 5,295 0,897 0,003 8,0 0,423 0,425 0,425 0,424 4,734 0,871 0,003 8,5 0,393 0,396 0,396 0,395 4,336 0,844 0,003 9,0 0,364 0,363 0,360 0,362 3,896 0,817 0,003 9,5 0,330 0,331 0,329 0,330 3,457 0,790 0,003 10,0 0,294 0,296 0,296 0,295 2,991 0,763 0,003 10,5 0,253 0,256 0,256 0,255 2,444 0,736 0,003 11,0 0,239 0,238 0,235 0,237 2,207 0,709 0,003 11,5 0,208 0,209 0,207 0,208 1,809 0,682 0,003 48

63 Vel. secado W Humedad X TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 Continuación Tabla 17 M1 prom, g X -dx/dθ W 12,0 0,177 0,179 0,179 0,178 1,410 0,655 0,002 12,5 0,151 0,154 0,154 0,153 1,065 0,628 0,002 13,0 0,136 0,135 0,132 0,134 0,815 0,602 0,002 13,5 0,114 0,115 0,113 0,114 0,538 0,575 0,002 14,0 0,095 0,097 0,097 0,096 0,302 0,548 0,002 14,5 0,083 0,086 0,086 0,085 0,146 0,521 0,002 15,0 0,083 0,082 0,079 0,081 0,099 0,494 0,002 15,5 0,076 0,077 0,075 0,074 0,000 0,467 0,002 16,0 0,073 0,075 16,5 0,072 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000-2,000 X=f(θ) y = 0,0269x 2-1,3009x + 13,353 R² = 0,9965 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 Tiempo θ, min Gráfico 7. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T2=80 C y M1=1,0 g 0,006 0,005 W=f(X) y = -3E-07x 4 + 7E-06x 3-7E-05x 2 + 0,0005x + 0,0019 R² = 0,9986 0,004 0,003 0,002 0,001 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 Humedad X Gráfico 8. Velocidad de secado en función de la humedad para T2=80 C y M1=1,0 g 49

64 TIEMPO θ, min Tabla 18. Secado a las condiciones de T2=80 C y M2=1,5 g M2,g 50 M2 prom, g R1 R2 R3 X -dx/dθ W 0,0 1,504 1,500 1,489 1,498 9,473 0,824 0,006 0,5 1,402 1,405 1,408 1,405 8,825 0,806 0,006 1,0 1,306 1,302 1,298 1,302 8,105 0,788 0,006 1,5 1,241 1,240 1,239 1,240 7,671 0,770 0,006 2,0 1,191 1,193 1,195 1,193 7,343 0,752 0,005 2,5 1,144 1,147 1,15 1,147 7,021 0,734 0,005 3,0 1,104 1,100 1,096 1,100 6,692 0,715 0,005 3,5 1,055 1,054 1,053 1,054 6,371 0,697 0,005 4,0 1,010 1,012 1,014 1,012 6,077 0,679 0,005 4,5 0,967 0,970 0,973 0,970 5,783 0,661 0,005 5,0 0,933 0,929 0,925 0,929 5,497 0,643 0,005 5,5 0,890 0,889 0,888 0,889 5,217 0,625 0,005 6,0 0,848 0,850 0,852 0,850 4,944 0,607 0,004 6,5 0,799 0,802 0,805 0,802 4,608 0,589 0,004 7,0 0,763 0,759 0,755 0,759 4,308 0,571 0,004 7,5 0,732 0,731 0,73 0,731 4,112 0,553 0,004 8,0 0,690 0,692 0,694 0,692 3,839 0,534 0,004 8,5 0,651 0,654 0,657 0,654 3,573 0,516 0,004 9,0 0,620 0,616 0,612 0,616 3,308 0,498 0,004 9,5 0,580 0,579 0,578 0,579 3,049 0,480 0,003 10,0 0,541 0,543 0,545 0,543 2,797 0,462 0,003 10,5 0,504 0,507 0,51 0,507 2,545 0,444 0,003 11,0 0,477 0,473 0,469 0,473 2,308 0,426 0,003 11,5 0,44 0,439 0,438 0,439 2,070 0,408 0,003 12,0 0,403 0,405 0,407 0,405 1,832 0,390 0,003 12,5 0,371 0,374 0,377 0,374 1,615 0,372 0,003 13,0 0,347 0,343 0,339 0,343 1,399 0,353 0,003 13,5 0,316 0,315 0,314 0,315 1,203 0,335 0,002 14,0 0,285 0,287 0,289 0,287 1,007 0,317 0,002 14,5 0,258 0,261 0,264 0,261 0,825 0,299 0,002 15,0 0,242 0,238 0,234 0,238 0,664 0,281 0,002 15,5 0,22 0,219 0,218 0,219 0,531 0,263 0,002 16,0 0,201 0,203 0,205 0,203 0,420 0,245 0,002 16,5 0,187 0,190 0,193 0,190 0,329 0,227 0,002 17,0 0,184 0,180 0,176 0,180 0,259 0,209 0,002 17,5 0,172 0,171 0,17 0,171 0,196 0,191 0,001 18,0 0,162 0,164 0,166 0,164 0,147 0,172 0,001 18,5 0,155 0,158 0,161 0,158 0,105 0,154 0,001 19,0 0,158 0,154 0,15 0,154 0,077 0,136 0,001 19,5 0,151 0,150 0,149 0,150 0,049 0,118 0,001 20,0 0,146 0,148 0,15 0,148 0,035 0,100 0,001 20,5 0,143 0,146 0,149 0,143 0,000 0,082 0,001

65 Vel. secado W Humedad X 10,000 8,000 6,000 X=f(θ) y = 0,0181x 2-0,824x + 9,1213 R² = 0,9978 4,000 2,000 0,000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0-2,000 Tiempo θ, min Gráfico 9. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T2=80 C y M2=1,5 g 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 W=f(X) y = -3E-06x 4 + 6E-05x 3-0,0004x 2 + 0,0016x + 0,001 R² = 0,9947 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 Humedad X Gráfico 10. Velocidad de secado en función de la humedad para T2=80 C y M2=1,5 g 51

66 TIEMPO θ, min Tabla 19. Secado a las condiciones de T2=80 C y M3=2,0 g M3,g R1 R2 R3 M3 prom, g X -dx/dθ W 0,0 2,000 1,997 1,999 1,999 14,064 0,817 0,006 0,5 1,915 1,919 1,917 1,917 13,450 0,806 0,005 1,0 1,807 1,808 1,808 1,808 12,624 0,795 0,005 1,5 1,740 1,738 1,739 1,739 12,108 0,784 0,005 2,0 1,687 1,684 1,686 1,686 11,705 0,773 0,005 2,5 1,636 1,640 1,638 1,638 11,347 0,762 0,005 3,0 1,585 1,586 1,586 1,586 10,951 0,751 0,005 3,5 1,538 1,536 1,537 1,537 10,585 0,740 0,005 4,0 1,495 1,492 1,494 1,494 10,258 0,730 0,005 4,5 1,453 1,457 1,455 1,455 9,967 0,719 0,005 5,0 1,409 1,410 1,410 1,410 9,624 0,708 0,005 5,5 1,368 1,366 1,367 1,367 9,304 0,697 0,005 6,0 1,326 1,323 1,325 1,325 8,984 0,686 0,005 6,5 1,284 1,288 1,286 1,286 8,693 0,675 0,005 7,0 1,243 1,244 1,244 1,244 8,373 0,664 0,004 7,5 1,202 1,200 1,201 1,201 8,053 0,653 0,004 8,0 1,161 1,158 1,160 1,160 7,740 0,642 0,004 8,5 1,121 1,125 1,123 1,123 7,465 0,631 0,004 9,0 1,081 1,082 1,082 1,082 7,152 0,621 0,004 9,5 1,041 1,039 1,040 1,040 6,839 0,610 0,004 10,0 1,002 0,999 1,001 1,001 6,541 0,599 0,004 10,5 0,961 0,965 0,963 0,963 6,259 0,588 0,004 11,0 0,923 0,924 0,924 0,924 5,961 0,577 0,004 11,5 0,885 0,883 0,884 0,884 5,663 0,566 0,004 12,0 0,848 0,845 0,847 0,847 5,381 0,555 0,004 12,5 0,810 0,814 0,812 0,812 5,121 0,544 0,004 13,0 0,774 0,775 0,775 0,775 4,838 0,533 0,004 13,5 0,738 0,736 0,737 0,737 4,555 0,522 0,004 14,0 0,702 0,699 0,701 0,701 4,280 0,512 0,003 14,5 0,667 0,671 0,669 0,669 4,043 0,501 0,003 15,0 0,633 0,634 0,634 0,634 3,775 0,490 0,003 15,5 0,599 0,597 0,598 0,598 3,508 0,479 0,003 16,0 0,565 0,562 0,564 0,564 3,247 0,468 0,003 16,5 0,532 0,536 0,534 0,534 3,025 0,457 0,003 17,0 0,501 0,502 0,502 0,502 2,780 0,446 0,003 17,5 0,458 0,456 0,457 0,457 2,445 0,435 0,003 18,0 0,439 0,436 0,438 0,438 2,298 0,424 0,003 18,5 0,409 0,413 0,411 0,411 2,098 0,413 0,003 19,0 0,379 0,380 0,380 0,380 1,861 0,403 0,003 19,5 0,350 0,348 0,349 0,349 1,631 0,392 0,003 52

67 Humedad X TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 Continuación Tabla 19 M3 prom, g X -dx/dθ W 20,0 0,323 0,320 0,322 0,322 1,423 0,381 0,003 20,5 0,298 0,302 0,300 0,300 1,261 0,370 0,002 21,0 0,273 0,274 0,274 0,274 1,062 0,359 0,002 21,5 0,248 0,246 0,247 0,247 0,862 0,348 0,002 22,0 0,228 0,225 0,227 0,227 0,707 0,337 0,002 22,5 0,207 0,211 0,209 0,209 0,575 0,326 0,002 23,0 0,188 0,189 0,189 0,189 0,421 0,315 0,002 23,5 0,175 0,173 0,174 0,174 0,312 0,304 0,002 24,0 0,163 0,160 0,162 0,162 0,217 0,294 0,002 24,5 0,154 0,158 0,156 0,156 0,176 0,283 0,002 25,0 0,146 0,147 0,147 0,147 0,104 0,272 0,002 25,5 0,138 0,136 0,132 0,133 0,000 0,261 0,002 26,0 0,130 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 X=f(θ) y = 0,0109x 2-0,8167x + 13,523 R² = 0,9988 0,000-2,000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Tiempo θ, min Gráfico 11. Humedad de la muestra en función dl tiempo para T2=80 C y M3=2,0 g 53

68 Ve. Secado W 0,006 0,005 W=f(X) y = -2E-07x 4 + 6E-06x 3-7E-05x 2 + 0,0006x + 0,0019 R² = 0,9994 0,004 0,003 0,002 0,001 0,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 Humedad X Gráfico 12. Velocidad de secado en función de la humedad para T2=80 C y M3=2,0 g Tabla 20. Secado a las condiciones de T3=100 C y M1=1,0 g TIEMPO θ, min M1,g R1 R2 R3 M1 prom, g X -dx/dθ W 0,0 1,002 0,920 0,961 0,961 15,713 4,590 0,013 0,5 0,824 0,846 0,835 0,835 13,522 4,249 0,012 1,0 0,659 0,699 0,679 0,679 10,809 3,908 0,011 1,5 0,554 0,612 0,583 0,583 9,139 3,567 0,010 2,0 0,461 0,526 0,494 0,494 7,583 3,226 0,009 2,5 0,362 0,439 0,401 0,401 5,965 2,885 0,008 3,0 0,304 0,381 0,343 0,343 4,957 2,544 0,007 3,5 0,236 0,316 0,276 0,276 3,800 2,203 0,006 4,0 0,175 0,253 0,214 0,214 2,722 1,861 0,005 4,5 0,126 0,197 0,162 0,162 1,809 1,520 0,004 5,0 0,090 0,147 0,119 0,119 1,061 1,179 0,003 5,5 0,073 0,104 0,089 0,089 0,539 0,838 0,002 6,0 0,067 0,071 0,069 0,069 0,200 0,497 0,001 6,5 0,066 0,056 0,061 0,061 0,061 0,156 0,000 7,0 0,065 0,051 0,059 0,058 0,000-0,185-0,001 7,5 0,050 0,058 54

69 Vel. Secado W Humedad X 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000 X=f(θ) y = 0,3411x 2-4,5902x + 15,487 R² = 0,9987 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Tiempo θ, min Gráfico 13. Humedad de la muestra en función del tiempo para T3=100 C y M1=1,0 g 0,016 0,014 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 W=f(X) y = -8E-07x 4 + 3E-05x 3-0,0004x 2 + 0,0027x + 0,0005 R² = 0,9915 0,000-0,0020,000 5,000 10,000 15,000 20,000 Humedad X Gráfico 14. Velocidad de secado en función de la humedad para T3=100 C y M1=1,0 g 55

70 Tabla 21. Secado a las condiciones de T3=100 C y M2=1,5 g TIEMPO θ, min M2,g R1 R2 R3 M2 prom, g X -dx/dθ W 0,0 1,500 1,500 1,500 1,500 13,331 1,629 0,009 0,5 1,375 1,460 1,290 1,375 12,137 1,580 0,008 1,0 1,304 1,375 1,233 1,304 11,459 1,530 0,008 1,5 1,212 1,298 1,126 1,212 10,580 1,481 0,008 2,0 1,140 1,226 1,053 1,140 9,887 1,431 0,008 2,5 1,077 1,159 0,994 1,077 9,285 1,382 0,007 3,0 1,012 1,093 0,930 1,012 8,664 1,332 0,007 3,5 0,947 1,030 0,863 0,947 8,043 1,283 0,007 4,0 0,885 0,967 0,803 0,885 7,455 1,233 0,007 4,5 0,827 0,908 0,746 0,827 6,901 1,184 0,006 5,0 0,743 0,850 0,636 0,743 6,099 1,134 0,006 5,5 0,701 0,792 0,609 0,701 5,693 1,085 0,006 6,0 0,658 0,732 0,583 0,658 5,282 1,035 0,006 6,5 0,606 0,679 0,532 0,606 4,785 0,986 0,005 7,0 0,553 0,623 0,482 0,553 4,279 0,936 0,005 7,5 0,501 0,569 0,433 0,501 3,787 0,887 0,005 8,0 0,452 0,517 0,386 0,452 3,314 0,837 0,004 8,5 0,404 0,466 0,341 0,404 2,855 0,788 0,004 9,0 0,357 0,418 0,296 0,357 2,411 0,738 0,004 9,5 0,318 0,373 0,262 0,318 2,033 0,689 0,004 10,0 0,270 0,312 0,227 0,270 1,575 0,639 0,003 10,5 0,244 0,290 0,198 0,244 1,331 0,590 0,003 11,0 0,213 0,253 0,172 0,213 1,030 0,540 0,003 11,5 0,186 0,219 0,152 0,186 0,772 0,491 0,003 12,0 0,162 0,188 0,135 0,162 0,543 0,441 0,002 12,5 0,143 0,163 0,122 0,143 0,361 0,392 0,002 13,0 0,127 0,142 0,112 0,127 0,213 0,342 0,002 13,5 0,118 0,128 0,108 0,118 0,127 0,293 0,002 14,0 0,112 0,119 0,104 0,112 0,065 0,243 0,001 14,5 0,108 0,113 0,103 0,108 0,032 0,194 0,001 15,0 0,106 0,110 0,102 0,105 0,000 0,144 0,001 15,5 0,108 16,0 0,106 56

71 Vel. Secado w Humedad X 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 X=f(θ) y = 0,0495x 2-1,6293x + 13,098 R² = 0,9991 0,000-2,000 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 Tiempo θ Gráfico 15. Humedad de la muestra en función del tiempo para T3=100 C y M2=1,5 g 0,010 0,009 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0,000 W=f(X) y = -9E-07x 4 + 3E-05x 3-0,0003x 2 + 0,0017x + 0,0013 R² = 0,9954 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 Humedad X Gráfico 16. Velocidad de secado en función de la humedad para T3=100 C y M2=1,5 g 57

72 Tabla 22. Secado a las condiciones de T3=100 C y M3=2,0 g TIEMPO θ, min M3,g R1 R2 R3 M3 prom, g X -dx/dθ W 0,0 2,000 2,000 2,000 2,000 16,884 1,693 0,010 0,5 1,884 1,860 1,872 1,872 15,739 1,651 0,009 1,0 1,710 1,695 1,703 1,703 14,224 1,608 0,009 1,5 1,614 1,589 1,602 1,602 13,320 1,566 0,009 2,0 1,528 1,516 1,522 1,522 12,610 1,523 0,009 2,5 1,448 1,439 1,444 1,444 11,908 1,481 0,008 3,0 1,376 1,367 1,371 1,371 11,262 1,438 0,008 3,5 1,303 1,297 1,300 1,300 10,624 1,396 0,008 4,0 1,236 1,229 1,233 1,233 10,021 1,353 0,008 4,5 1,167 1,163 1,165 1,165 9,417 1,311 0,007 5,0 1,103 1,100 1,102 1,102 8,849 1,268 0,007 5,5 1,040 1,035 1,038 1,038 8,277 1,226 0,007 6,0 0,998 0,978 0,988 0,988 7,835 1,183 0,007 6,5 0,910 0,916 0,913 0,913 7,164 1,141 0,006 7,0 0,854 0,857 0,856 0,856 6,650 1,098 0,006 7,5 0,794 0,796 0,795 0,795 6,109 1,056 0,006 8,0 0,734 0,736 0,735 0,735 5,572 1,013 0,006 8,5 0,677 0,680 0,679 0,679 5,067 0,971 0,006 9,0 0,620 0,622 0,621 0,621 4,553 0,928 0,005 9,5 0,567 0,568 0,568 0,568 4,075 0,886 0,005 10,0 0,514 0,514 0,514 0,514 3,596 0,843 0,005 10,5 0,464 0,462 0,463 0,463 3,140 0,801 0,005 11,0 0,415 0,413 0,414 0,414 2,702 0,758 0,004 11,5 0,369 0,366 0,368 0,368 2,286 0,716 0,004 12,0 0,326 0,320 0,323 0,323 1,888 0,673 0,004 12,5 0,284 0,280 0,282 0,282 1,522 0,631 0,004 13,0 0,246 0,238 0,242 0,242 1,164 0,588 0,003 13,5 0,210 0,208 0,209 0,209 0,869 0,546 0,003 14,0 0,176 0,181 0,179 0,179 0,596 0,503 0,003 14,5 0,153 0,160 0,157 0,157 0,399 0,461 0,003 15,0 0,133 0,145 0,139 0,139 0,243 0,418 0,002 15,5 0,121 0,137 0,129 0,129 0,154 0,376 0,002 16,0 0,111 0,130 0,121 0,121 0,077 0,333 0,002 16,5 0,105 0,128 0,117 0,117 0,042 0,291 0,002 17,0 0,101 0,126 0,114 0,112 0,000 0,248 0,001 17,5 0,098 18,0 0,096 58

73 Vel. Secado W Humedad X 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 X=f(θ) y = 0,0425x 2-1,6931x + 16,202 R² = 0,9978 0,000-2,000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 Tiempo θ, min Gráfico 17. Humedad de la muestra en función del tiempo para T3=100 C y M3=2,0 g 0,012 0,010 W=f(X) y = -3E-07x 4 + 1E-05x 3-0,0002x 2 + 0,0012x + 0,0019 R² = 0,9964 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 Humedad X Gráfico 18. Velocidad de secado en función de la humedad para T3=100 C y M2=2,0 g 59

74 5.2 Ecuaciones de tiempo de secado y porcentajes de contenidos de grasa. En la Tabla 23 se presentan las ecuaciones de tiempo de secado (θ), para las diferentes condiciones de secado expuestas en el diseño experimental, así como, los porcentajes de grasa total contenidos en las muestras secas después de cada experimentación. Tabla 23. Ecuaciones de tiempo de secado y porcentajes de contenidos de grasa 5.3 Resultados de análisis de contenidos de grasas En la Tabla 24 se presentan los porcentajes de grasa obtenidos después del secado para la relación del (Peso de la muestra / Área Expuesta), para las diferentes temperaturas de trabajo. Tabla 24. Análisis de contenidos de grasas resultantes en función de la Masa sobre el Área T1 %Grasa M/A 0,8 0, ,3 0, ,07 0,