Secagem

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SECAGEM

UMIDADE DE EQUILÍBRIO DE MATERIAIS
Definição Quando um sólido úmido entra em contato com uma corrente de ar com umidade e temperatura constantes, após sua exposição por um tempo suficientemente longo para o equilíbrio ser alcançado, o sólido irá atingir um teor de umidade definitivo. Este valor é conhecido como o teor de umidade equilíbrio do material sob determinadas condições deumidade e temperatura do ar.

Figura X – Umidade de equilíbrio típica para alguns sólidos a 298 K (25 ºC). (Geankoplis, 2003)

Tabela x - Principais classes de materiais com base no comportamento durante a secagem.

SÓLIDOS GRANULADOS OU CRISTALINOS
RETÊM A UMIDADE NOS INTERSTÍCIOS ENTRE AS PARTÍCULAS, OU EM POROS SUPERFICIAIS, RASOS E ABERTOS.
LIVRE E OCORRE EM CONSEQÜÊNCIA DA INTERAÇÃODAS FORÇAS GRAVITACIONAIS E DAS FORÇAS DE TENSÃO SUPERFICIAL.

SÓLIDOS ORGÂNICOS AMORFOS, FIBROSOS OU GELATINOSOS
RETÊM A UMIDADE COMO PARTE INTEGRAL DA ESTRUTURA DO SÓLIDO, OU ENTÃO RETÊM-NA NO INTERIOR DE FIBRAS OU DE POROS DELGADOS INTERNOS.
OCORRE PELA DIFUSÃO DO LÍQUIDO ATRAVÉS DA ESTRUTURA DO SÓLIDO.

O MOVIMENTO DA UMIDADE É RELATIVAMENTE O MOVIMENTO DA UMIDADE É LENTO E,PROVAVELMENTE,

O SÓLIDO É POUCO AFETADO PELA PRESENÇA
DO LÍQUIDO E NÃO SOFRE GRANDE ALTERAÇÃO DURANTE O PROCESSO DE SECAGEM.

OS SÓLIDOS SÃO AFETADOS PELA REMOÇÃO DA UMIDADE. PODE HAVER A FORMAÇÃO DE RACHADURAS OU DE UM
REVESTIMENTO RELATIVAMENTE IMPERMEÁVEL DE MATERIAL PARCIALMENTE SECO, QUE INIBE O PROSSEGUIMENTO DA SECAGEM .

AS CONDIÇÕES DE SECAGEM PODEM SER
ESCOLHIDAS COM BASE NA COMODIDADE EVANTAGEM ECONÔMICA.

AS CONDIÇÕES DE REALIZAÇÃO DA SECAGEM SÃO
CRÍTICAS E DEVEM SER ESCOLHIDAS TENDO EM VISTA, PRIMORDIALMENTE, OS EFEITOS QUE PODEM TER SOBRE A QUALIDADE DO PRODUTO.

EX: LÃ DE VIDRO E O CAULIM

EX: LÃ, O COURO E A MADEIRA.

EFEITO

DA TEMPERATURA

O teor de umidade de equilíbrio de um sólido diminui um pouco com o aumento da temperatura. Por exemplo, para o algodãocru em uma umidade relativa de 50%, o teor de umidade de equilíbrio reduziu de 7,5 kg H2O/100kg sólido seco em 37,8 ºC para cerca de 5,3 a 93,3 ºC, um decréscimo de cerca de 25%. Muitas vezes, para intervalos de temperatura moderada, o teor de umidade de equilíbrio é assumido constante quando os dados experimentais não estão disponíveis em diferentes temperaturas.

EFEITO

DA TEMPERATURAAtualmente, a compreensão teórica da estrutura de sólidos e fenômenos de superfície não nos permitem prever a variação do teor de umidade de equilíbrio de vários materiais com base em princípios fundamentais. No entanto, várias tentativas têm sido feitas para correlacionar os dados experimentais.

Em geral, as relações empíricas não estão disponíveis para a maioria dos materiais e o teor de umidadede equilíbrio deve ser determinado experimentalmente.

ÁGUA

LIGADA E

ÁGUA

LIVRE EM SÓLIDOS

Se um material contém mais água que o indicado pela interseção com a linha de umidade 100%, poderá desenvolver uma pressão de vapor tão alta quanto a da água comum à mesma temperatura. Este excesso de umidade é chamado de água ligada e existe, principalmente, nas lacunas do sólido. Assubstâncias que apresentam água ligada são chamadas de materiais higroscópicos.

TEOR

DE ÁGUA LIVRE E UMIDADE DE EQUILÍBRIO DE

UMA SUBSTÂNCIA

O teor de umidade livre da amostra está acima do teor de umidade equilíbrio. Esta umidade livre pode ser removida por secagem a determinadas condições de umidade relativa. A seda , por exemplo, tem um teor de umidade de equilíbrio de 8,5 kg H20/100 kg dematéria seca em contato com o ar de 50% de umidade relativa a 25 °C. Se a amostra contém 10 kg H20/100 kg de matéria seca, só se pode eliminar por secagem 1,5 kg H20/100 kg de matéria seca, e este é o conteúdo livre de umidade da amostra sob estas condições de secagem.

MÉTODOS DE CÁLCULO PARA O PERÍODO DE TAXA DE
SECAGEM CONSTANTE

MÉTODO

EXPERIMENTAL DE CURVAS DE SECAGEM

Para...
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