Dr. Joaquín Palacios A.

Transcripción

1 Dr. Joaquín Palacios A.

2 La operación de secado es un proceso que implica transferencia de masa entre un gas y un sólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa (Perry, 1984). Xs >Xa Xs Xa

3 Temperatura: acelera la eliminación de humedad. a) Temperatura de bulbo seco. b) Temperatura superficial. c) Temperatura de bulbo húmedo. Humedad Relativa del Aire: razón de la presión de vapor de agua presente con respecto a la presión de saturación a esa temperatura. PA = Presión parcial del vap. PAS = Presión del vap. de agua

4 Equilibrio en el contenido de humedad: es el equilibrio establecido entre la humedad y el vapor contenido en el agente de secado. Velocidad del aire: rapidez de transmisión de energía requerida para calentar el agua contenida en el material para facilitar su eliminación y transportar la humedad saliente. Estructura del sólido:

5 Estructura del sólido: b) sólidos amorfos, fibrosos o en forma de gel; detergentes, gomas, cereales, etc. (a) arena (b) almidón

6 Movimiento de la humedad: a) sólidos granulares o cristalinos: el movimiento del liquido dentro del sólido se origina en una fuerza neta debida a las diferencias de carga hidrostática y en los efectos de tensión superficial. b) sólidos amorfos, fibrosos o en forma de gel: el movimiento de la humedad se da hacia la superficie por difusión molecular.

7 El comportamiento de los sólidos en el secado es medido como la perdida de humedad en función del tiempo.

8 Velocidad de secado (WD) Kg/m2s Periodo de secado 2 Periodo de secado 1 Caída de la velocidad de secado Velocidad de secado cte C W=peso del sólido húmedo Ws= peso del sólido seco B A D XE E Contenido de humedad (X) masa del liq./masa del sol. seco [Kg/Kg]

9 Etapa A-B: Es una etapa de calentamiento (o enfriamiento) inicial del sólido normalmente de poca duración en la cual la evaporación no es significativa por su intensidad ni por su cantidad. Etapa B-C: Es el llamado primer período de secado o período de velocidad de secado constante; donde se evapora la humedad libre o no ligada del material y predominan las condiciones externas. En este período el sólido tiene un comportamiento no higroscópico

10 Etapa C-D: Es el segundo período de secado o período de velocidad de secado decreciente; donde se evapora la humedad ligada del material y predominan las condiciones internas o las características internas y externas simultáneamente. Etapa D-E: En esta etapa la evaporación ocurre desde el interior del sólido y ocurre hasta que no existe secado adicional.

11 Un secador solar es un equipo que utiliza la radiación solar como fuente de energía para disminuir la humedad del producto o material a secar. Los secadores, al igual que los calentadores solares, utilizan el efecto invernadero como trampa de calor. En la mayoría de los secadores la transferencia de calor es por conducción, convección y radiación combinadas

12 Modo de calentamiento...directo Circulación de aire......convección nat. Forma de operación...en tanda Capacidad de producción...pequeña

13 Modo de calentamiento...indirecto Circulación de aire......convección nat. o forzada. Forma de operación...en tanda Capacidad de producción...pequeña

14 Modo de calentamiento...mixto o indirecto Circulación de aire...convección forzada Forma de operación...en tanda Capacidad de producción...mediana

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17 La sensibilidad térmica del material fija la temperatura máxima a la cual la sustancia puede ser expuesta durante el secado. Baja Eficiencia con productos absorben poco la radiación solar. que

18 El PET es un materia prima plástica derivada del petróleo, correspondiendo su fórmula a la de un poliéster aromático. Su denominación técnica es Polietilén Tereftalato o Politereftalato de etileno.

19 Propiedades PET del

20 El gránulo de PET absorbe humedad del medio ambiente. Dependiendo de las condiciones de almacenado, este valor puede ser tan alto como un 0,6% en peso pero, en la práctica, el polímero no absorbe niveles de humedad mayores a 0,2%.

21 En el caso del PET, la humedad contenida no sólo se encuentra en la superficie sino también absorbida por el grano al introducirse en el interior de éste por difusión. Debido a esta penetración de humedad, se requiere un tiempo relativamente largo de secado a temperaturas elevadas.

22 A temperaturas superiores al punto de fusión, el agua presente en el PET hidroliza rápidamente el polímero reduciendo el peso molecular y variando sus propiedades. Una de las condiciones necesarias para fabricar un buen producto de PET es reducir el contenido de humedad a menos de 0,004% (40 ppm) antes de procesar el material.

23 En la práctica las mejores condiciones de secado se alcanzan entre 165ºC y 170ºC de temperatura y tiempo de residencia entre 4 y 6 horas.