SORCIÓN ISOTERMAS

7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS

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Departamento de energía agrícola y maquinaria, BangladesAgricultural University, Mymensingh 2202, Banglades

F.MP Engineering Division, Bangladesh AgriculturaResearch Institute, Gazipu 1701, Banglades

Natalia Salgado FlórezPrograma: Ingeniería de AlimentosUNIVERSIDAD DE CARTAGENA



2

Método dinámico

Contenido de humedad de equilibro

Calor de sorcion

Isoterma modelo

Piña

Absorción isoterma



3

a , b , c

K

M e

Mo

T

M p

Q st

RMSE

R Rh

Parámetros de las ecuaciones de isotermas

Equilibrio contenido de humedad,% (base seca )

Contenido de humedad

observado,% (base seca )

Humedad predicho contenido,% (base seca)

Constante universal de los gases (8,315 kJ / kg K mol)

Constante Isoss

Err

H



I N T R O D U C C I Ó N

4



5

M A T E R I A L E S Y M É T O D O S Laboratorio de Ingeniería de Procesos

MÉTODO DINAMICO

(Hossain, Bala,Sarkar, y Sarkar,

1998)

Medir el equilibrio de adsorción contenido de humedad de la

piña

MATERIALES UTILIZADOS

Recipientes herméticos cilíndricas de plástico.

Soluciones saturadas de sal.

Horno eléctrico

Controlador de temperatura digital .

Un mini ventilador.

Proporciona

continua de interior del



OBTENCIÓN DE LOS VALORES DE HUMEDAD RELATIVA DE LAS

SOLUCIONES SATURADAS DE LAS

OBRAS

6

Mate

Wexler y Hasegawa (1954) y joven (1967)

SALES TEMPERATURA (° C) REFERENCIA 20 30 40 50

Cloruro de litio

(LiCl) 11,4 11,2 11,2 11,1 Joven (1967)

Cloruro de

magnesio

(MgCl2

· 6H2

O) 33,0 32,4 31,8 31,2 Wexler y

Hasegawa (1954) Dicromato de

sodio

(Na 2 Cr 2 O 7 ·

2H 2 O)

55,2 52,5 49,8 46,3 Wexler y

Hasegawa (1954)

De cloruro de

sodio (NaCl) 75,5 75,6 75,4 74,5 Wexler y

Hasegawa (1954) El nitrato de

potasio (KNO 3 ) 93,2 90,7 87,9 85,0 Wexler y

Hasegawa (1954) Sulfato de potasio

(K 2 SO 4 ) 97,2 96,6 96,2 95,8 Wexler y

Hasegawa (1954)

MÉTODO DE SECADO EN ESTUFA A 80 º C DURANTE 24 H .

Ciento de humedad relativa de las soluciones saturadas de sal en diversas temperaturas



7

MATERIALES UTILIZADOS

Muestra seca de la piña completamente maduras.

Caja cilíndrica nylon

Recipiente hermético

con una tapa de plástico.

Horno

Tese

2040

Mate



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S EL E C C I Ó N D E L M O D E L O Seis de dos parámetros y uno de tres parámetros (GAB) ecuaciones

de isotermas fueron seleccionados para el ajuste de los datos experimentales de las isotermas de sorción para la piña.

Nombre de modelos Expresión matemática 1. Smith (1947)

2. Chung y Pfost (1967) 3. Henderson (1952) 4. Modificado BET (1996) 5. Iglesias y Chirife (1981) 6. Día y Nelson (1965)

7. GAB (Van den Berg, 1984)

Seec

da



9

Figura 2. Experimentales de sorción isotermas de piña a diferentes temperaturas.

Figura 1. ln (hr) vs 1 / T ab gráficos para calcular el calor de sorción de piña.

Sel

http://ezproxy.unicartagena.edu.co:2120/science/article/pii/S0260877400001321




10

El valor de la raíz del error cuadrático medio (RMSE)representa la capacidad de adaptación de un modelo en relación con el número de puntos de datos.Cuanto menor sea el valor RMSE, mejor será el ajuste del

modelo.

(1)

El calor de los fenómenos de sorción puede ser explicada por la ecuación de Clausius-Clayperon Iglesias & Chirife,1976 y Okos et al, 1992. como sigue:

(2)

Sel



11

La integración de la ecuación (2) , suponiendo que el calor neto isostérico de sorción ( Q st ) es independiente de la temperatura, se obtiene la ecuación siguiente:

(2)

(3)

El valor de Q st se calculó a partir de la pendiente de la gráfica entre los valores de l n (rh) y 1 / T ab un

contenido de humedad constante como se muestra en la figura 1. Las humedades relativas a diferentes temperaturas y en contenido constante de humedad se obtuvieron a partir de de la figura 2. Figura 2.

sorción is

diferent

Figura 1. ln (hr) vs 1 / T ab gráficos para calcular el calor de sorción de

piña.

Sel





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R E S U L T A D O S Y D I S C U SI Ó N

Isotermas de sorción de la piña a temperaturas de 20 ° C, 30 ° C,40 ° C y 50 ° C en el rango de humedad relativa de 11-97%

Un mayor contenido de humedad de equilibrio se encuentra a la temperatura inferior a la humedad relativa mismo.

Con el aumento de la temperatura,agua se activan debido a su nivel deque se vuelvan menos estable y de de unión de agua de los materiales disminuye el contenido de humedad

Debido a:




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Estadísticamente calcula los parámetros para diferentes modelos de isotermas y sus coeficientes de determinación para la sorción de piña se dan en:

Modelos La B C 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50 ° C 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50 ° C 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50

1. Smith

(1947)

54,60

6

49,35 44,15 38,31 45,72 42,90 38,91 34,36 2. Chung

y Pfost

(1967) 30

313.7

5 23

083.49 20

701.50 17

666.10 0,1015 0,1033 0,1101 0,120

3.Hender

son

(1952) 1.38E-

07 4.05E-

07 7.74E-

07 1.52E-

07 2,85 2,62 2,52 1,42

4.Modific

ado BET

(1996) 17,27 14,48 12,48 10,39 0,73 0,756 0,78 0,79

5. Iglesiasy Chirife

(1981) 27,28 23,53 20,50 16,91 1,05 1,19 1,22 1,24

6. Día y

Nelson

(1965) 116

504.8 18 456.8 6558.5 2316.6 3,66 3,234 3,03 2,84

7. GAB(Va

n den

Berg,

1984)

4087.

847 5012.69

0 5026.9

11 4898.1

23 3,4723 1,4402 1,0862 0,9917 8.24E-

03 7.09E-03 7.92E-

03 8.7

Tabla 3. parámetros estimados de los diferentes modelos de la isoterma de sorción de piña a diferentes tem

Resul



14

Modelos R 2 RMSE 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50 ° C

1. Smith (1947) 0,909 0,914 0,914 0,902 3,938 2. Chung y Pfost

(1967) 0,957 0,975 0,988 0,903 2,332

3. Henderson

(1952) 0,944 0,938 0,946 0,935 3,352

4. Modificado BET

(1996) 0,999 0,999 0,999 0,998 0,614

5. Iglesias y

Chirife (1981) 0,771 0,755 0,763 0,804 7,942

6. Día y Nelson

(1965) 0,978 0,972 0,996 0,976 3,521

7. GAB (Van denBerg, 1984) 0,965 0,984 0,983 0,981 3,126

Tabla 4. coeficiente estimado de la determinación y los valores de RMSE de diferentes modelos para la isoterma de adsorción de piña a diferentes temperaturas

Resul



15

Resul

Figura 3. Observado ( M o ) y predicho ( M p ) isotermas de sorción de la piña por el método BET modificada a diferentes temperaturas.

La ecuación de BET modificada se encontró que el mejor estimador para predecir el contenido de humedad de equilibrio de piña,seguido por la ecuación Chung y Pfost y la ecuación de GAB. La observados y pronosticados de las isotermas de sorción usando la ecuación de BET modificada a temperaturas de 20 ° C, 30 ° C,40 ° C y 50 ° C




16

Resul

(4)

Figura 4. isostérico neta de calor de adsorción para diferentes contenidos de humedad.

El calor neto isostérico de sorción disminuyó con un aumento

contenido de humedad.El calor de sorción es mayor que en altos contenidos de humedad

El calor neto isostérico de sorción de agua en la piña se puede expresar matemáticamente como función de potencia de contenido de humedad.




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C O N C L US IO N E S Mayores isotermas de sorción se observaron a temperaturas más bajas.

Los datos experimentales se ajustaron a siete modelos de isotermas.

El modelo BET modificada se encontró que era el modelo de mejor ajuste para describir las isotermas de sorción de la piña en el intervalo de temperatura 20-50 ° C y humedad relativa 11-97.5%.

El modelo BET modificada puede ser usada para estimar las isotermas de sorción de la piña.

El calor de sorción de piña disminuye con un aumento en el contenido de humedad y se encuentra que es una función de potencia de contenido de humedad.

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