UNIVERSIDAD ALAS PERUANASE.A.P. INGENIERA AMBIENTAL

ANO DE LA PROMOCIN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y COMPROMISO CLIMTICO

TEMA:

SECADORES PARA DIFERENTES PROCESOS DE LAS OPERACIONES UNITARIAS

BALTAZAR ENRIQUEZ,JHONATANTITO VILCAS, PAVELSEDANO OLACHE, JOSE MIGUELINTEGRANTES:

CURSO:OPERACIONESUNITARIAS

ING:ROJASMATOS, YNDALICIO

2014 - PERUNOCHETURNO:VICICLOO:

El presente trabajo est dedicado, a nuestros compaeros; que en el poco tiempo de conocernos, ya hemos compartido diversas experiencias. Como tambin a nuestros profesores que da a da nos van formando para llegar a ser buenos profesionales.

INTRODUCCION

Este trabajo monogrfico tiene como finalidad llegar y dar a conocer los beneficios para traer este tema, ya que actualmente carecemos de lderes en todo mbito y por lo cual pongo a disposicin para su apreciacin de cada uno de los interesados ya que el objetivo de este trabajo que titula SECADORES PARA DIFERENTES PROCESOS EN LAS OPERACIONES UNITARIAS permite llegar a los jvenes en general y despertar sus potencialidades que mucho tenemos durmiendo, que vivimos soando, pero no reflexionando, es ah donde todos debemos llegar, para desarrollar nuestro pensamiento crtico y creativo.

Los alumnos.

1. OBJETIVO GENERAL:

Evaluar las principales variables que controlan el proceso de secado en un secador rotatorio.

2. OBJETIVOS ESPECFICOS:

Observar el funcionamiento de un secador rotatorio Evaluar la influencia de las variables, tales como:velocidad de flujo, temperatura, humedad relativadel aire, tiempo de residencia, velocidad detransferencia de calor, inclinacin del secador, sobr la eficiencia del proceso de secado Calcular el coeficiente volumtrico. Determinar la eficiencia de un secador rotatorio adiferentes condiciones de operacin.

INDICE1.- SECADO2.- DIFERENCIAS ENTRE EL SECADO Y LA EVAPORACIN.3.- CLASIFICACIN DE SECADORES.4.- LOS EQUIPOS DE SECADO SE CLASIFICAN.5.-TRATAMIENTO DE SOLIDOS EN LOS SECADORES.6.-FUNDAMENTOS DEL SECADO.7.- MODELOS DE TEMPERATURA EN SECADORES.8.- TIPOS DE SECADORES.

SECADODEFINICION: El secado consiste en la separacin de la humedad de los slidos por una corriente de aire.El porcentaje de humedad debe estar entre un rango de 65 al 70%. Un ejemplo de secado es para la conservacin de alimentos, extrayendo agua para inhibir la proliferacin de microorganismos.

Es una operacin unitaria que implica transferencia simultnea de masa y energa: Transferencia de calor: el aire se calienta y transmite su calor a un slido. Transferencia de materia: las presiones de vapor del agua del slido es mayor que en el aire, y para alcanzar el equilibrio este ltimo se lleva la materia. Proceso de eliminacin de sustancias voltiles para producir un producto slido seco; la humedad se presenta como una solucin lquida dentro del slido, es decir, en la micro-estructura del mismo. Cuando un slido hmedo es sometido a secado trmico, dos procesos ocurrirn simultneamente: Habr transferencia de energa de los alrededores para evaporar la humedad de la superficie Habr transferencia de la humedad interna hacia la superficie del slido

El secado puede realizarse de forma "tradicional", en cuyo caso las temperaturas no sobrepasan los 58-60C o con elevadas temperaturas que oscilan entre los 90-100C incluso algo menores.Al secar un slido en el seno de una masa de aire tiene lugar simultneamente transferencia de materia y transmisin de calor. El agua contenida en el slido se desplaza hacia lainterface y posteriormente al seno del gas. El gradiente de temperatura entre el aire y el slido provoca la transmisin de calor.

DIFERENCIAS ENTRE EL SECADO Y LA EVAPORACIN.

SECADOEVAPORACIN

Slidos.No existeebullicin.Soluciones con solutos no voltiles.Existeebullicin.

El agua u otros lquidos pueden separarse de los slidos de manera mecnica mediante prensas o centrifugas o bien de modo trmico mediante evaporacin. El contenido de lquido de una sustancia seca varia de un producto a otro. El producto no contiene lquidos por lo que recibe el nombre totalmente seco. El secado es un trmino relativo y solo significa que hay una reduccin del contenido de lquido desde un valor inicial hasta algn valor final aceptable. Los slidos que se secan presentan diferentes formas como son: escamas, grnulos, cristales, polvos, hojas o lminas continas y poseen propiedades muy diferentes. El lquido que ha de evaporarse puede estar sobre la superficie del slido, como en el secado de cristales salinos. Completamente en el interior del slido, como en el caso de eliminacin del solvente de una lmina de un polmero o parte en el exterior y parte en el interior. Las diferentes residencias fundamentalmente en la manera que los slidos se mueven en la zona de secado y en la forma en la que se trasfieren el calor. CLASIFICACIN DE SECADORES: Algunos secadores son continuos mientras que otros operan de manera discontinua o por cargas algunas mantienen en agitacin los slidos y otros no. Para reducir latemperatura de secado puede operarse en vaco. Existen secadores que pueden operar con cualquier tipo de material, mientras que otros presentan limitaciones debido a la clase de alimentacin. El secado puede ser: Directo (Aire) Continuo Discontinuo Indirecto (fuentetrmica)De modo general se pueden clasificar las operaciones de secado en continuas y discontinuas. En las operaciones continuas pasan continuamente a travs del equipo tanto la sustancia a secar como el gas. La operacin discontinua en la prctica se refiere generalmente a un proceso semi-continuo, en el que se expone una cierta cantidad de sustancia a secar a una corriente de gas que fluye continuamente en la que se evapora la humedad. Humedad Lmite.- es conocida tambin como humedad ligada o humedad interna, en la cual la velocidad de secado no es constante. Humedad No Lmite.- conocida tambin como humedad desligada o humedad superficial, en la cual la velocidad de secado es constante, por lo cual ser el fenmeno que se d mucho ms rpido en el proceso de secado.

LOS EQUIPOS DE SECADO SE CLASIFICAN:1. Secadores en los que el slido se encuentran directamente expresos a un gas caliente.(Por lo general aire)2. secadores en los que el calor se trasfiere al solido desde un medio externo tal como vapor de agua condensante, generalmente a travs de una superficie metlica con la que el slido est en contacto.3. secadores que son calentados por energas dielctricas, radiante o de microondas.

Los secadores que exponen los slidos a un gas caliente se llaman calentadores directos o adiabticos; en los que el calor es trasferido desde un medio externo reciben el nombre de secadores indirectos o no adiabticos, los que combinan los secadores adiabticos y no adiabticos se denomina secadores directos indirectos.TRATAMIENTO DE SOLIDOS EN LOS SECADORESOperan con partculas de slidos durante todo el ciclo de secado, o una parte de l. Algunos secan grandes piezas industriales.En los secadores adiabticos los slidos estn expuestos al gas en las siguientes formas:* El gas circula sobre la superficie de un lecho o una lmina de slidos, tambin se puede encontrar sobre una o ambas caras de la lmina o pelcula contina. Este proceso se llama secado con circulacin trasversal.

* El gas circula a travs de un lechode slidos granulares gruesos que estn soportados sobre una tamiz. Este proceso recibe el nombre der secado con circulacin a travs del slido. La velocidad del gas se mantiene baja para evitar el arrastre de las partculas slidas.

* Los slidos descienden en forma de lluvia a travs de una corriente gaseosa que se mueve lentamente, con frecuencia dando lugar a un arrastre no deseado de las partculas finas en el gas.

* El gas pasa a travs de los slidos con una velocidad suficiente para fluidizar el lecho, inevitablemente se produce arrastras de las partculas ms finas.

Losslidos son totalmente arrastrados por una corriente gaseosa de alta velocidad y trasportados de manera neutral desde una dispositivo de mezcla hasta un separador mecnico.

En los secadores no adiabticos el nico gas a separar es el agua o disolventes que se evaporan, en ocasiones se hace circular a travs de la unidad una pequea cantidad de gas de barrido (aire o nitrgeno). Los secadores no adiabticos se diferencian en la forma en la que los slidos se exponen a la superficie caliente u otra fuente de calor.* Los slidos se esparcen sobre una superficie horizontal estacionaria o que se desplaza lentamente y se cuecen hasta que se secan. La superficie se calienta elctricamente o mediante un fluido de trasferencia de calor, como vapor de agua o agua caliente. De manera alterna, el calor puede aplicarse por medio de un calentador radiante situado encima del slido.* Losslidos se mueven sobre una superficie caliente, por lo general cilndricos, por medio de un agitador o un trasportador de tornillo o de palas.* Los slidos se desplazan por gravedad sobre una superficie durante un tiempo y deslizndose posteriormente hasta una nueva localizacin.

FUNDAMENTOS DEL SECADOLas variaciones posibles en forma y tamao de los materiales, de los equilibrios de humedad de los mecanismos del fluido de humedad a travs del slido, as como en elmtodo de trasferencia de calor que se requiere para la valorizacin, impide que exista un tratamiento unificado.

MODELOS DE TEMPERATURA EN SECADORESLa forma en que la temperatura vara en los secadores depende de la naturaleza y el contenido de lquido del material de alimentacin, de la temperatura del medio de calentamiento, del tiempo de secado y de la temperatura final que tolere los slidos secos.SECADOR DISCONTINUOEn los secadores discontinuos con un medio de calentamiento o de temperatura constante la temperatura de los slidos hmedos aumenta rpidamente desde su valor inicial Tsa, hasta la temperatura de vaporizacin Tv. En un secadero no adiabtico sin gas de barrido, TV es prcticamente la temperatura de ebullicin del lquido a la presin existenteen el secadero. Si se utiliza un gas de barrido, o el secadero es adiabtico, Tv, es la temperatura hmeda del gas, o un valor muy prximo a ella; dicha temperatura es la de saturacin adiabtica si el gas es aire y el lquido que seevapora es agua. El secado transcurre a TV durante un perodo de tiempo considerable; gran parte del lquido se puede vaporizar a temperatura inferior a la del medio de calefaccin. En las etapas fnales del secado la temperatura de los slidos asciende hasta Tsb, que puede ser ligeramente superior a TV o considerablemente superior.

TIPOS DE SECADEROS:Los secadores se clasifican segn Felder en: 1.- El mtodo de transmisin de calor a los slidos hmedos Secadores directos o adiabticos. Secadores indirectos no adiabticos.

Secadores diversos o mixtos. 2.- las caractersticas de manejo y las propiedades fsicas del material mojado.

Secadores discontinuos o por lote.

Secadores continuos.

Secadores para slidos granulares o rgidos y pastas semislidas.

Secadores que pueden aceptar alimentaciones lquidas o suspensiones.De acuerdo a la clasificacin de la operacin de secado encontramos los siguientes equipos.

- Secadores de calentamiento directo:Con flujo de aire:

a) Equipos discontinuos: el aire entra por lotes y el slido no se mueve.

Secadores de bandejas con corriente de aire: Sonhornos con diferentes niveles de bandejas, el secado se produce por la circulacin de aire caliente sobre bandejas contienen material hmedo, se disean en funcin de la cantidad de slido que se quiera secar.

Secadores de lecho fluidizada:El que fluidiza se suspende, no se transporta.La suspensin, introducida por medio de la tobera de pulverizacin en la cmara de producto, da lugar a la formacin de las partculas fluidizadas hasta que se vuelven a caer en el lecho fluidificado debido a su peso.

b) Equipos continuos: no cesa el flujo de aire.

Secadores de tnel: Consiste en un tnel que puede tener hasta un poco ms de 20 m de longitud con una seccin transversal rectangular de, ms o menos, hasta 2 por 2 m.

Secadores sprays o por atomizacin:El secado por atomizacin es una operacin bsica especialmente indicada para el secado de disoluciones y suspensiones.

Calefactor:En calefactores directos el aire es calentado cuando se combina con gases de combustin de escape.En calefactores indirectos el aire o producto es calentado a travs de placas de resistencias elctricas.El costo de los calentadores directos es ms bajo que los indirectos, pero algunos productos se llegan a daar o contaminar debido a los gases.Secadores rotatorios:Consiste en una coraza cilndrica sostenida sobre engranes, de manera que pueda girar sobre su propio eje. Tiene una tubera que impulsa a los slidos alimentados para que fluyan hasta la salida del secador al mismo tiempo que los remueve para lograr un mejor secado de los mismos. El 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. En este tipo de secador, el material hmedo es continuamente elevado por la rotacin del secador, dejndolo caer a travs de una corriente de aire caliente que circula a lo largo de la carcasa del secador. El flujo de aire puede ser tanto en paralelo como en contracorriente.

La operacin unitaria de secado utiliza diferentes equipos para llevar a cabo el proceso, ya que los productos y materias primas requieren de un porcentaje de humedad para conservar sus propiedades fsicas y qumicas uno de stos mtodos es mediante el secado de lecho fluidizado, el equipo con el que cuenta el laboratorio de operaciones unitarias es de este tipo, las experimentaciones que se pueden desarrollar son muy ilustrativas y didcticas para el alumno.

CONCLUSIONES La operacin unitaria de secado utiliza diferentes equipos para llevar a cabo el proceso. El secado consiste en la separacin de la humedad de los slidos por una corriente de aire. El secado puede realizarse de forma "tradicional", en cuyo caso las temperaturas no sobrepasan los 58-60C o con elevadas temperaturas que oscilan entre los 90-100C incluso algo menores. Secadores en los que el slido se encuentran directamente expresos a un gas caliente.(Por lo general aire).

SUGERENCIAS

A los estudiantes que profundicen la investigacin de los temas para tener un conocimiento ms profundo de los temas tratados.

Implementar con libros de acuerdo a la especialidad

A las autoridades universitarias que se preocupen en implementar libros de la carrera Ingeniera Ambiental, laboratorio de estudio, para poder abastecer la demanda de los estudiantes.

A los alumnos de la universidad Alas Peruanas, tomar conciencia yaque somos el futuro de nuestro Per.

OPERACIONES UNITARIAS ROJAS MATOS, YNDALICIO