Relatório secagem de sólidos

Páginas: 7 (1683 palavras) Publicado: 9 de novembro de 2012
Determinação das curvas típicas de secagem e coeficientes convectivos de transferência de massa e calor

Luan Isoppo da Silva1, Manuela fernandes1, Gabriela Mazzuco dos Santos1, Aline Da Rolt1, Michelli Martinelli1

1 Curso de Engenharia Química. Universidade do Sul de Santa Catarina. Av. José Acácio Moreira, 787 – Caixa Postal 370 - CEP 88704-900. Tubarão – SC, Brasil.

Palavras Chave:curvas típicas de secagem, umidade crítica, coeficientes convectivos.

Introdução

Secagem é a operação característica de remoção de pequenas quantidades de um líquido, através do contato do solido úmido com ar aquecido ou gases quentes provenientes da combustão, visando reduzir o conteúdo residual líquido a um valor aceitável.
Dois processos fundamentais e simultâneos ocorremdurante a secagem de um sólido: transferência de calor para evaporar o líquido dentro do sólido, e transferência de massa, sendo que na secagem a massa se transfere como: líquido ou vapor, ou como ambos, dentro do sólido e como vapor a partir da superfície do sólido.
São vários os exemplos de processos que utilizam a secagem como uma de suas operações unitárias, como por exemplo, a produção deleite em pó, café solúvel, detergente em pó, armazenamento de grãos em silos, madeiras, corantes, entre diversos outros produtos presentes em nosso cotidiano.
A remoção de água de alimentos sólidos surgiu como uma forma de reduzir a atividade de água para inibir o crescimento microbiano, evitando assim a deterioração do mesmo, passando a ter grande importância na redução dos custosenergéticos, de transporte, embalagem e armazenagem destes alimentos.
O processo de secagem de um sólido úmido acontece da seguinte forma: inicialmente existe o período de adaptação de temperatura do sólido a temperatura de bulbo úmido do gás. Em seguida, a secagem passa por um período de taxa constante, onde basicamente acontece a evaporação do líquido presente na superfície do sólido.Posteriormente, chega-se ao teor de umidade crítica, onde a água presente na superfície do sólido é escassa, e o processo passa a depender exclusivamente da difusão do líquido através da estrutura do sólido até a superfície. Finalmente a secagem atinge um valor de umidade dito umidade de equilíbrio, que é o ponto que a secagem cessa.
Este experimento teve como objetivo determinar os coeficientesconvectivos de transferência de massa e de transferência de calor no processo de secagem para compará-los com os coeficientes obtidos via equações teóricas, bem como obter as curvas típicas de secagem, a de umidade versus tempo e a de taxa de secagem versus umidade de uma amostra de areia.

Resultados e Discussão

O experimento de secagem foi reproduzido no Laboratório de Engenharia Química daUnisul, utilizando-se de areia de construção como material a ser seco disposto em uma bandeja circular. Foi utilizado também uma estufa, termômetro e balança semi-analitica.
Regulou-se a estufa a uma temperatura entre 95 e 100ºC e verificou-se se a temperatura permanecia constante. Realizou-se a pesagem inicial apenas da bandeja (453,90g) e da bandeja com a amostra (879,34g), e após colocou-sea amostra na estufa, retirando-a da estufa a cada 10 min para a verificação da massa da amostra e consequentemente da quantidade de água evaporada até que a massa da amostra permanecesse constante. Os dados obtidos seguem na tabela 01.
Obtendo a massa seca de amostra, pode-se calcular a umidade da amostra em base seca a cada intervalo de tempo através da fórmula:
[pic] (1)


Ataxa de secagem foi calculada pela fórmula:
[pic] (2)









Tabela 01 – Dados do experimento da de secagem, pressão atmosférica constante de 760mmHg.

|t |Massa (g) |Água evap. (g)|X (gH20/g.s.s) |R |
|(min) | | | |(g/min.m²) |
|0 |425,44 |  |0,20871...
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