Secador Directo

8/16/2019 Secador Directo

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Balance de Masa y Energia Secado de Concentrados en Horno Rotatorio

Metodologia

En primer lugar se llevan a efecto los calculos de combustion para 1 kg de combustibl

El proceso de combustion del combustible se lleva e efecto en una camara constituida por:

Una camara refrigerada que debe contener la llama, y esto se logra, combustionando

completamente el combustible con aire

Una camara de acondicionamiento que permite, medianta la adicion de aire, la regulacion

de la tamperatura de los gases que ingresen al secador

En segundo lugar se lleva a efecto el balance de masa y energia en el cilindro rotatori

Entrada

camara de

Combustible camara de acondicionamiento

combustion

Aire Primario refrigerada

Aire

Secundario

Parametros de diseño

Composicion del combustible

Elemento en peso

C 851

! 1!1

S 1"

"# !

$# %Poder Calorifico '()*(g+ #$5!!

emperatura de ingreso del combustible -C %5

.lu/o, composicion y temperatura de vapor para atomi0acion

.lu/o, composicion y temperatura de aire a presion para atomi0acion

.lu/o, composicion y temperaturas Entrada*Salida de aire de refrigeracion

.lu/o, composicion y temperaturas Entrada*Salida de agua de refrigeracion

Condiciones ambientales en el lugar en que se ubica la camara

Espesores y conductividad de los materiales de construccion

E/emplo de Calculo del aire primario

Parametros Composicion aire primario #1 "2igeno

34 $itrogeno

emperatura aire primario #5 -C

E2ceso de aire 6

$m% "# req *(g Petroleo

1&54

6&53

6&61

6&66

"A7 "2igeno teorico 8estequiometrico9 #&1 $m% "#*(g Petroleo

"A7 Aire eorico 8primario9 16&%3 $m% Aire Primario *(g Petrol


2/15

Perdidas de calor en camara combustion % M)*(g de combustibleemperatura ;as de salida Camara Combustion "5! -C Entrada al Cilindro

;ases producidos Composicion delta!

"# 6 6&6 4#% 45 6&6

$# &14 3>&4 4#% >3 ?%%&4

!#" 1&1> 16&5 4#% 16## 163&6

otal 1!$& 166&6 $##


3/15

E+)R(*(S (g*@,8$m%*@ =C ()*(g, $m% M)*@

Me0cla Con 140000 #5 6 6

.undente sil 14000 #5 6 6

Concentrad 0 #5 6 6

Agua en Al 14840 #5 6 6

;as de Ca 8?>,4659 ?56 83?9 5??4otal Entrada 5"8"$

S(,-*(S de Secador

Mezcla sec 154000 115 ?1 4%3? 1?&5

;as de Sali 8?>,4659 1>6 81#?9 15> 1>

Evaporac 1453! #>>>&>>>> %55#% ?#&5

Agua res" 308 115 %3?&% 11? 6

Agua #as 81,6>9 1>6 813>9 %156 5&3

$er""as "e calor 556 1&6

otal Salida 5"8"$

Calculo del aire secundario

rio $m%*(g #1$

Poder calorifico D 8Perdidas ;as de Com calor neto

%4566 #666 816,#6>9 %'%$" ./0kg

dividido por la entalpia del aire secundario a la temperatura electa %1&4

8539 M)*$m%

Mezcla seca Evaporacon Agua res"ual Agua Evapora"a

Calculo de as camara de c 4%3? %55#% 811?9 %156

Entalpia ;as de camara Comb a -C*1666 D Entalpia ;as de camara Comb a 1#5-C*1666

dividido por la diferencia de 6&3?# 6&1#5?

;as de camara Comb $m%*@ ?>465Calculo del c dividido por ;as camara Comb *(g >#&6 151?

de la camara $m%*(g emp =<

"# ?&?4 15&?% 4#% 45 1%4&

$# %%&%? 33&4> 4#% >3 ??6&6

!#" 1&1> #&? 4#% 16## #3&%

otal &%8! 8'"

;as de Ca 1 (g de Comb 1% #1? 6&1

"# ?&?4 15&?% >1% 15% #%&4

$# %%&%? 33&4> >1% 156 11?&3

!#" 1&1> #&? >1% 13> >&3

&%8! 15#&4

Agua evapora 1>&5% t*@

Consumo de c 1&5# t*@


4/15

Consumo unit 16>&%? (g combustible*t agua evaporada

;as del secad 8#,449 $m%*@

D !#" en gas #%&

C"#8g9 Carbon dio2ide

Cp ! S ; Feference

< )*8molG

%4 >1&%1% D%4&53 ##5&161 D>34&1? ;lus@(o 4>, 7andolt 4

>1% >1&>> D%&45> ##?&?%4 D>#&55? ;lus@(o 4>, 7andolt 4

>4 >>&55# D%5" #%>&3#% D56#&131 ;lus@(o 4>, 7andolt 4

54 >3%? D%6&?? #>%&1#1 D5#?&63# ;lus@(o 4>, 7andolt 4

?4 >4&56# D%35&>? #56&? D556&3?5 ;lus@(o 4>, 7andolt 4

34 51&>63 D%36&34 #53&%53 D53?&1? ;lus@(o 4>, 7andolt 4

4 5#&434 D%?5&53? #?%&5# D?6#? ;lus@(o 4>, 7andolt 4

4#% 5%&%5? D%?>>? #?>&4 D?6&#% ;lus@(o 4>, 7andolt 4

.ormula .M Conc& Amount Amount Holume

g*mol ItD mol g l or ml

C"#8g9 >>&61 166 1 >>&61 ##&>1>


S"#8g9 Sulfur dio2ide

Cp ! S ; Feference

< )*8molG D%36&3% arin 4%, .ren(el 4>

%4 >%&5# D#4#&?>1 #?6?? D%4?#? arin 4%, .ren(el 4>

>1% >>&6>4 D#41&4> #?1&? D>66&1>% arin 4%, .ren(el 4>

>4 >?&43 D#&115 #36&%4? D>##&33# arin 4%, .ren(el 4>

54 >4&333 D#% #34 D>56?1 arin 4%, .ren(el 4>

?4 51&4#1 D#3&14 #3&65 D>3&5% arin 4%, .ren(el 4>

34 5%&>1% D#3#&4# #4>&1> D563&?51 arin 4%, .ren(el 4>

4 5>&5#5 D#?3&5# %66&51% D5%3&%4 arin 4%, .ren(el 4>

4#% 5>&3?1 D#??&1?# %6#&61% D5>>&4# arin 4%, .ren(el 4>



S"#8g9 ?>&654 166 1 ?>&654 ##&>1>g*mol ItD mol g l or ml

!#"8g9 !ydrogen o2ide

Cp ! S ; Feference

< )*8molG1&%1 1&15 D#4&64 )A$A. 5, ;lus@(o 4

#4 %%&?6> D#>1&%1 1&15 D#4&64 )A$A. 5, ;lus@(o 4

%4 %>>1 D#%&>>% 14&?1% D%13&>41 )A$A. 5, ;lus@(o 4

>1% %>&%35 D#%3&4#4 144&# D%#6&> )A$A. 5, ;lus@(o 4

>4 %5# D#%>&43# #6?&%41 D%%3&35> )A$A. 5, ;lus@(o 4

54 %?&%53 D#%1&%4% #1#&4%? D%5&3#4 )A$A. 5, ;lus@(o 4?4 %3&55? D##3&?4 #1&?>3 D%6&%1> )A$A. 5, ;lus@(o 4


5/15

34 %&345 D##%&1 ##%&353 D>6#&>% )A$A. 5, ;lus@(o 4

4 >6&6?# D#14&4% ##&>1 D>#5&65 )A$A. 5, ;lus@(o 4

4#% >6&%1 D#1&4%# ##4&51> D>%6&33> )A$A. 5, ;lus@(o 4



!#"8g9 1&615 166 1 1&615 ##&>1>


!#"8g9 !ydrogen o2ide

Cp ! S ; Feference

C )*8molG1&#? 1&%# D#4&1#? )A$A. 5, ;lus@(o 4

1#5 %>>% D#%&>% 14&?#? D%13&5#1 )A$A. 5, ;lus@(o 4

1>6 %>&%3? D#%3&4#> 144&45 D%#6&51 )A$A. 5, ;lus@(o 4


6/15

e

;as a

secador

C

!#

S

"#

$#

Sreacciones

C23%4C3%

H%210%3%4H%3

entrada S23%4S3%base calculo ?#&46

aire e2ceso >?#&46

eo


7/15

4#% -<

salida moles $m% delta! 16## 1136

16#6> 16#6>

calor neto 3663#3#4?

concentrado# concentrado esc

166&6 6&6 166 6&6

16&6 6 11&6 6

1> agua concentrado # 6 agua concentrad

166 agua total alimentaci 1>>6

?&6

6&>

5%# 16>

regla de % (g $m%

aire primario 1 16&%3 aire secundario

151? 153#>

$m%

perdidas

151? 1?54%


8/15

Calor de EvaporaciJn

2 86&3?9

entrada

2G 86&3?9

2G 6&351

2 86&1#?9 2 ?>465

gas de camara combustion

combustible necesario

$m%*(g

Perdidas de calor

556 &8'15 M)*@

?>465 $m%*@

!'5 M)*$m%

(g*@

gas de secado agua evaporada

$m%*@

#>13 #&41

13 6&6#

161>? 1#%

5654 ?6&4?

14#1 #%& !umedad resultante

#44


9/15

"#8g9 "2ygen

Cp ! S

< )*8molG

%4 %6&645 #&4?5 #1%&3#1

>1% %6%? %&>13 #1>&%3

>4 %1&634 ?&6#% ##6&53#

54 %#&6? 4&11 ##?&%>3

?4 %#&43# 1#&>%> #%1&%3?

34 %%&3% 15&33 #%5&>1

4 %>&%51 14&135 #%4&?1

4#% %>&>4 #6&6%? #>6&6?

.ormula .M Conc& Amount

g*mol ItD mol

l "#8g9 %1&444 166 1

g*mol ItD mol

$#8g9 $itrogen

Cp ! S

< )*8molG 141&54?

&36> %4 #4%4 #&41% #66&6%5

1%&5#4 >1% #4? %&%51 #61&11

1&?#1 >4 #4&53 5&5# #6?&?##

#%&41 54 %6&64# &%> #1#&63

#4) ?4 %6&3>1 11&35 #1?&33

%6&?53 34 %1&>#4 1>&4% ##6&4%4

4 %#&634 1&154 ##>&?

4#% %#%> 1&4?% ##5&531


g*mol ItD mol

l $#8g9 #&61% 166 1g*mol ItD mol

!#"!#"8g9

delta! deltaS delta;

< () )*< ()

, 7andolt 61 #4 >>&61 11&46% &533

, 7andolt 61 %4 %4&#5 16?&343 D#&?

, 7andolt 61 >4 %5&%%3 4?&3?# D1#&51

, 7andolt 61 54 #4&>%1 ?&6% D##&615

, 7andolt 61 ?4 #1&%3 3%&54 D#4&43

, 7andolt 61 34 1%&>?> ?#&4 D%?&34>, 7andolt 61 4 5&??? 5%&33# D>#&?#1


10/15

, 7andolt 61 4#% %&3%3 51&?5# D>%&4%4

, 7andolt 61

, 7andolt 61 !#" E2trapolated from


g*mol ItD mol

l !#" 1&615 166 1

g*mol ItD mol

!#"8g9 1&615 166 1

, 7andolt 61

, 7andolt 61

, 7andolt 61


11/15

11&4?6>4%#

1&435434??

%1&4#51?1

%1&444

#&61%

%1&4#51?1

moles $m%

31&15 1&54

51&11 1&1>

6&56 6&61

6&66 6&66

%?5&?4 &14


12/15

oria

166

11&6

6

(g

1 %1&?

151? >%1#

1 #

151? %6%%


13/15

>&13

>>666 315

$m%*@

(g $m%

1 >#&6

151?&>4>4 ?>465


14/15

; Feference

()*mol

D?1&1%> arin 4%, .ren(el 4>, $asa 4%

D#&64? $asa 4%, 7andolt 44

D5&%1 $asa 4%, 7andolt 44

D16%&## $asa 4%, 7andolt 44

D1#?&135 $asa 4%, 7andolt 44

D1>4&6?? $asa 4%, 7andolt 44

D13#&>%1 $asa 4%

D14?# $asa 4%

D#6## $asa 4%

Amount Holume

g l or ml

%1&444 ##&>1> l

g l or ml

; Feference

()*mol

D53&1 )A$A. 5, $asa 4%

D3?&36# $asa 4%, )A$A. 5

D34&31 $asa 4%, )A$A. 5

D43&6>? $asa 4%, )A$A. 5

D113&44 $asa 4%, )A$A. 5

D1%4&>%3 $asa 4%, )A$A. 5

D1?1&%#? $asa 4%

D1%&?11 $asa 4%

D14%4 $asa 4%

Amount Holume

g l or ml

#&61% ##&>1> lg l or ml

< 7og8ED6# D1&56>

#E66 6&%5#

#%E61 1&%>

&%E61 1&4#%

1&35E6# #>>

#&5?E6# #&>64%&6#E6# #&>34


15/15

%&63E6# #&>3

?16 <

Amount Holume

g l or ml

1&615 14&?>? ml

g l or ml

1&615 ##&>1> l

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