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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA QUÍMICA

DISCIPLINA: Operações Unitárias III
PROFESSOR: Jorge J.B. Silva

LISTA DE EXERCÍCIOS

1) Uma bandeja de 17,5 cm2 de área e 2,6 cm de altura, completamente cheia de areia, foi levada para secar em um secador com fluxo de ar paralelo à superfície da bandeja. A temperatura do ar de secagem é 36 °C e a temperatura debulbo úmido de 18 °C. De uma amostra da areia úmida inicial de 5 g, obteve-se após secagem em condições experimentais semelhantes, uma massa de sólido seco de 3,99 g. Calcule o coeficiente de transferência de calor (h), no período de taxa de secagem constante, considerando os seguintes dados:


|Tempo (min) |0 |10 |20 |30 |40 ||MSólido úmido (g) |159,39 |151,82 |144,29 |136,69 |132,20 |

2) Deseja-se secar o algodão em rama, cuja densidade aparente é 0,7 g/cm3 (seco), num secador descontínuo de bandejas, iniciando com um teor de umidade de 1 g de H2O/g de sólido seco até atingir uma umidade de 0,1 g de H2O/g de sólido seco. As bandejas têm a forma de um quadrado de 60 cm de lado, comprofundidade de 1 cm, e estão dispostas de modo que a secagem ocorre somente pela face superior, estando a superfície inferior isolada. O ar, a 75 °C, com temperatura de bulbo úmido igual a 50 °C, circula pela superfície da bandeja a uma velocidade mássica de 2500 kg/h m2. Experiências prévias, em condições de secagem semelhantes, indicam que o teor de umidade crítico será de 0,4 g de H2O/g desólido seco e que a taxa de secagem durante o período a taxa decrescente é proporcional ao teor de umidade livre. Determinar o tempo necessário à secagem.
A umidade de equilíbrio do algodão em função da umidade relativa do ar a 75 °C está apresentada na figura abaixo.




[pic]


3) Seca-se por ambas as faces uma torta de filtração de 60 cm de lado e 5 cm de espessura, utilizando-se ar comtemperatura de bulbo seco de 50 °C e bulbo úmido de 25 °C. O ar flui na direção paralela às faces da torta com uma velocidade de 1 m/s. A umidade de equilíbrio pode ser considerada desprezível e a umidade crítica, nestas condições de secagem, é de 9% em base seca. Supondo que a velocidade de secagem no período de velocidade decrescente é proporcional à umidade livre do sólido, calcule o temponecessário para secar o material desde uma umidade inicial de 20% até uma umidade final de 2%.
Dado: (Sólido seco = 1940 kg/m3.

4) Determine o tempo de secagem, considerando que a mesma inicia no período de taxa decrescente, de uma placa colocada em um secador de bandejas, cuja secagem se dá apenas por uma face da placa, considerando os seguintes dados:
Massa da placa úmida a ser seca = 6 kg;Umidade inicial = 55% (base úmida);
Umidade final = 10% (base úmida);
Dimensões da placa = 0,70 x 1,00 x 0,08 m;
Umidade de equilíbrio = 4% (base úmida);

|Massa da placa (kg) |11,2 |
|10,0 |5,0 |
|8,0 |5,0 |
|5,8 |4,5|
|4,6 |4,0 |
|3,6 |3,5 |
|3,0 |2,0 |
|2,7 |1,0 |

Calcule o tempo de secagem necessário para reduzir a umidade da placa até 14% (base úmida), sabendo-se que as condições desecagem são análogas às dos testes em laboratório.




9) Um secador, cujas bandejas de secagem possuem as seguintes dimensões 100 cm x 75 cm x 1 cm, está carregado por um material sólido com umidade inicial de 50% (base úmida). Testes experimentais, realizados nas condições de operação do secador, permitiram chegar aos seguintes dados:
- umidade crítica = 28% (base úmida);
- umidade no...
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