Practica Secador

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OPERACIONES DE SEPARACIÓN IV ESIQIE.I PN INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL E S C U E L A S U P E R I O R D E I N G E N I E R I A Q U I M I C A E I N D U S T R I A S E X T R A C T I V A S (E.S.I.Q.I.E.) Departamento de Ingeniería Química Industrial PRACTICA No 3: “SECADOR ROTATORIO” ALUMNO: RAMIREZ PEREZ IRVIN JAIR SECCION: 17:00-19:00 GRUPO: 9IV1 PROFESOR: ING. LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACIÓN IV (SECADO)

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OPERACIONES DE SEPARACIN IV

OPERACIONES DE SEPARACIN IVESIQIE.IPN

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

E S C U E L A S U P E R I O R D E I N G E N I E R I A Q U I M I C A EI N D U S T R I A S E X T R A C T I V A S(E.S.I.Q.I.E.)

Departamento de Ingeniera Qumica Industrial

PRACTICA No 3:SECADOR ROTATORIO

ALUMNO:RAMIREZ PEREZ IRVIN JAIRSECCION: 17:00-19:00GRUPO: 9IV1

PROFESOR:ING. LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACIN IV(SECADO)

MEXICO, D.F. 22 DE OCTUBRE, SEMESTRE AGOSTO-DICIEMBRE 2013.

OBJETIVOEn esta prctica se determinar en forma terica y experimental el tiempo de residencia en un secador rotatorio operado en flujo paralelo, as como la eficiencia de secado y el costo por kilogramo de producto. La operacin de secado se efecta con grava hmeda en contacto directo con el medio secante (aire calentado a fuego directo). Se determinar el contenido de humedad y las temperaturas de bulbo seco y hmedo del medio ambiente y de la corriente secante (a la salida del secador), tambin se calcular la cantidad de agua evaporada, el volumen de los gases de secado y el calor suministrado por el gas usado.

INTRODUCCINEl secador rotatorio constituye una de las formas ms ampliamente utilizadas para el secado, de una amplia gama de materiales, a nivel industrial, en forma rpida y con bajo costo unitario cuando se trata de grandes cantidades; forman un grupo muy importante de secadores, son adecuados para manejar materiales granulares de flujo libre que pueden arrojarse sin temor de romperse. En la figura 1 se muestra uno de estos secadores, un secador de aire caliente directo a contracorriente. El slido por secar se introduce continuamente en uno de los extremos de un cilindro giratorio, como se muestra, mientras que el aire caliente fluye por el otro extremo. El cilindro est instalado en un pequeo ngulo con respecto a la horizontal; en consecuencia, el slido se mueve lentamente a travs del aparato. Dentro del secador, unos elevadores que se extienden desde las paredes del cilindro en la longitud total del secador levantan el slido y lo riegan en una cortina mvil a travs del aire; as lo exponen completamente a la accin secadora del gas. Esta accin elevadora tambin contribuye al movimiento hacia adelante del slido.

Figura 1. Secador rotatorio de aire calienteEn el extremo de alimentacin del slido, unos cuantos elevadores espirales pequeos ayudan a impartir el movimiento inicial del slido hacia adelante, antes de que este llegue a los elevadores principales. Es obvio que el slido no debe ser pegajoso ni chicloso, puesto que podra pegarse a las paredes del secador. En estos casos, la recirculacin de una parte del producto seco puede permitir el uso de un secador rotatorio.

El secador puede alimentarse con gas de combustible caliente y no con aire; adems, si el gas sale del secador a una temperatura lo suficientemente alta, al ser descargado a travs de un montn de aire puede proporcionar una corriente de aire natural adecuada que proporcione el gas suficiente para el secado. Sin embargo, de ordinario, se utiliza un ventilador de extraccin para jalar el gas a travs del secador, porque as se obtiene un control ms completo del flujo de gas. Se puede interponer un recolector de polvo, del tipo de cicln, filtro o de lavado entre el ventilador y el gas saliente. Tambin puede ponerse un ventilador de empuje en la entrada del gas; de esta forma se mantiene una presin cercana a la atmosfrica en el secador; ste previene la fuga de aire fro en los extremos de almacenamiento del secador; si la presin est bien balanceada, la fuga hacia el exterior tambin puede reducirse al mnimo.

Los secadores rotatorios se fabrican para diversas operaciones. La clasificacin siguiente incluye los tipos principales.

1. Calor directo, flujo a contracorriente. Para materiales que pueden calentarse a temperaturas elevadas, como minerales, arena, piedra caliza, arcillas, etc., se puede utilizar un gas de combustible como gas de secado. Para sustancias que no pueden calentarse excesivamente, como ciertos productos qumicos cristalinos, como sulfato de amonio se puede utilizar aire caliente. El arreglo general es el que se muestra en la figura 1; si se utiliza gas de combustible, las espirales de calentamiento se reemplazan por una caldera que este quemando gas, aceite o carbn.2. Calor directo, flujo a corriente paralela. Las formas que pueden secarse con un gas de combustible sin miedo de contaminarlos, pero que no deben calentarse a temperaturas muy elevadas por temor a daarlos (como yeso, piritas de fierro, y materiales orgnicos como la turba y la alfalfa), deben secarse en un secador con flujo a corriente paralela. La construccin general es muy similar a la de la figura 1, excepto en que el gas y el slido entran por el mismo extremo del secador.

Figura 2. Esquema de secadores rotatorios

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OPERACIN DEL EQUIPO

DATOS DE OPERACIN DEL EQUIPOVARIABLEVALOR

Cantidad de agua en el material a secar (g)2400

Entrada TG ()26

TW ( )14

Salida TG () 84

TW ( ) 35.2

Rotmetro (%)66

Tiempo residencia (min)

Temperatura de operacin ()128

Tiempo de operacin (h)0.085

CLCULOS1. Construir la carta de humedad de la mezcla aire-vapor de agua, a la presin absoluta de 585 mm Hg

2. Cantidad de agua evaporada.

NOTA.Se considera que el producto obtenido sale totalmente seco

3. Cantidad de aire necesario para el secado

Usando la cata psicromtrica, se obtienen los siguientes datos:

Se considera

Usando la siguiente ecuacin, se determinan las humedades absolutas correspondientes.

Por lo tanto:

4. Masa velocidad del aire.

Es la relacin entre la cantidad de aire necesario para el secado y el rea transversal del secador.

5. Tiempo de residencia

Se considera como Dp = 2 cm = 0.02 x 106

6. Volumen de gas de secado

7. Balance de calorPara el balance de calor se considera que el producto sale completamente seco del equipo.

8. Calor suministrado por el gas combustible

9. Calor absorbido por la grava

10. Calor absorbido por el gas de secado.

11. Calor absorbido por el agua evaporada

De tablas:

Por lo tanto:

12. Eficiencia trmica

13. Eficiencia de secado

14. Costo de secado por kilogramo de producto

OBSERVACIONESDebido al mal funcionamiento de la vlvula solenoide que permite el flujo de gas no se pudo realizar la experimentacin.

CONCLUSINAl no poder operar no podemos concluir nada.