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Operación Unitaria de transferencia simultánea de masa y energía



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Secado Constituye uno de los métodos que permite separar un líquido de un sólido. Entendiéndose por secado la separación de la humedad de los sólidos (o de los líquidos) por evaporación en una corriente gaseosa.
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Tipos de Secado El secado puede ser: Directo (Aire) Continuo Discontinuo Indirecto (fuente térmica)
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Conceptos Básicos Humedad El contenido de humedad de un sólido puede expresarse en base seca o en base húmeda. Contenido de humedad, base seca: x Contenido de humedad, base húmeda:
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Humedad de equilibrio (X*) Humedad del sólido cuando su presión de vapor se iguala a la presión de vapor del gas. Es decir, humedad del sólido cuando está en equilibrio con el gas. Si la humedad del sólido es mayor que la de equilibrio, el sólido se seca, pero si es menor absorberá agua del aire hasta que alcance el equilibrio.
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Curvas de equilibrio a 25°C para diferentes sustancias
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Cuerpos húmedos y cuerpos higroscópicos Cuando la presión de vapor de agua que acompaña al sólido es menor que la tensión de vapor de agua a la misma temperatura, se dice que el sólido es higroscópico, recibiendo el nombre de sólido húmedo cuando la presión de vapor del agua que acompaña al sólido es igual a la tensión de vapor de agua a esa temperatura.
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HUMEDADES Pv sólido> Pv atm ? Evaporación y secado Pv sólido < Pv atm ? El sólido adquiere humedad Pv sólido = Pv atm ? Condiciones de equilibrio
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Humedad libre (X- X*) La diferencia entre la humedad del sólido y la humedad de equilibrio con el aire a condiciones dadas se denomina humedad libre. Es la humedad del sólido que está en exceso con relación a la humedad de equilibrio. Es ésta la humedad que se puede evaporar y depende de la concentración de vapor en la corriente gaseosa.
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Humedad ligada o agua ligada Es el valor de la humedad de equilibrio del sólido en contacto con aire saturado; o bien la humedad mínima del sólido necesaria para que éste deje de comportarse como higroscópico. Humedad desligada o agua desligada Es la diferencia entre la humedad del sólido y la humedad ligada; o bien la humedad libre del sólido en contacto con aire saturado. Si el sólido tiene humedad desligada se comportará como húmedo.
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Cinética de Secado Se define la velocidad de secado por pérdida de humedad del sólido húmedo en la unidad de tiempo (-dX/dt) a condiciones constantes. W = velocidad de secado A = área de la superficie expuesta S = peso del sólido seco
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Tipos de secaderos. Secaderos de calentamiento directo Secaderos de bandejas Secaderos de lecho fluidizado Secaderos de túnel. Secaderos de cama vibratoria. Secaderos sprays. Secaderos rotatorios. Secaderos de calentamiento indirecto Secaderos de bandejas al vacío. Secaderos de bandejas a presión atmosférica. Secaderos por congelación. Secaderos de tambor. Secaderos con circulación a través del lecho.
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Secaderos de Calentamiento Directo
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Secadero en bandejas El secado se produce por la circulación de aire caliente sobre bandejas que contienen material húmedo.
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Secadero de lecho fluidizado La suspensión, introducida por medio de la tobera de pulverización en la cámara de producto, da lugar a la formación de las partículas fluidizadas hasta que se vuelven a caer en el lecho fluidificado debido a su peso.
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Secaderos de túnel Consiste en un túnel que puede tener hasta un poco mas de 20 m de longitud con una sección transversal rectangular de, mas o menos, hasta 2 por 2 m.
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Secadores Rotatorios Consiste en una coraza cilíndrica sostenida sobre engranes, de manera que pueda girar sobre su propio eje. Tiene una tubería que impulsa a los sólidos alimentados para que fluyan hasta la salida del secador al mismo tiempo que los remueve para lograr un mejor secado de los mismos.
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Secaderos Sprays o por Atomización El secado por atomización es una operación básica especialmente indicada para el secado de disoluciones y suspensiones.