Deshumectacion por absorcion y adsorcion y factor de bypass

Deshumectacion Por Absorcion Y

Adsorcion Y Factor De Bypass

por farevalom | buenastareas.com

[pic]

Universidad del Bío-Bío

Facultad de Ingeniería

Depto. de Ingeniería Mecánica

Área de termofluidos

TAREA 1

DESHUMECTACION POR ABSORCION Y ADSORCION Y FACTOR DE BYPASS

Alumno: xxxxxxx

Carrera: Ingeniería Civil Mecánica

Profesor: Jorge A. Gatica Sánchez

20 de diciembre 2011

Introducción

Es necesario frecuentemente controlar y modificar el contenido de vapor de agua en el

aire. La operación es muy usual en aire acondicionado y en muchos procesos

industriales tales como: secado y preservación de algunos productos. El contenido de

vapor de agua en el aire atmosférico es muy pequeño, algunos decimos de gramo por

kilogramo de aire, sin embargo, debido al muy alto calor de vaporización, el contenido

de calor latente en aire acondicionado es del mismo orden que el del sensible.

Considerando que el proceso de incrementar la razón de humedad es relativamente

fácil de lograrse con un costo de energía equivalente al calor de vaporización del agua

adicionada. El proceso contrario, la reducción de la razón de humedad requiere un

proceso complejo llamado deshumidificación.

Análisis

La deshumidificación es el proceso de retirar el vapor de agua contenida en el aire,

llamada también humedad. Existendiferentes procesos para remover la humedad del

aire, estos son: por enfriamiento, hasta alcanzar una temperatura por debajo del punto

de rocío, por el incremento de la presión total, lo cual causa la condensación, y por

último poner en contacto un desecante con el aire, con lo cual, la humedad del aire

migra hacia el desecante, impulsado por la diferencia en las presiones de vapor entre

el aire y el desecante.

Deshumidificación por desecantes

En el caso de la deshumidificación con desecantes no es un proceso de enfriamiento

propiamente dicho, se considera que es opuesto a un enfriamiento evaporativo. Antes

de describir el proceso es conveniente definir ciertos conceptos que permitan

entender, sin confusiones, el proceso de deshumidificación por desecantes.

Desecantes y sus propiedades

Un desecante es una sustancia química que tiene una gran afinidad por la humedad,

es decir, es capaz de extraer o liberar vapor de agua del aire, en cantidades

relativamente grandes con relación a su peso y volumen. El proceso físico que permite

la retención o liberación de la humedad es la diferencia en la presión de vapor entre la

superficie del desecante y el aire ambiente. Los desecantes pueden ser clasificados

como adsorbentes, las cuales absorben la humedad sin experimentar cambios

químicos o físicos, o absorbentes las cuales absorben la humedad acompañado por

cambios físicos o químicos. Los desecantes pueden ser sólidos olíquidos. Muchos

absorbentes son líquidos y muchos adsorbentes son sólidos. Varios tipos de

desecantes sólidos son ampliamente usados en sistemas de enfriamiento por

desecantes; por ejemplo la silica gels, cloruro de litio y malla molecular. La silica gels

son desecantes sólidos y adsorbentes y contienen numerosos poros y capilares en la

cual el agua es condensada y contenida. La silica gel tiene una alta capacidad de

absorber la humedad y puede regenerarse si se somete a una alta temperatura. Es de

bajo costo y disponible en tamaños desde 3/16 pulgadas.

Los absorbentes son desecantes que cuando retienen o liberan humedad

experimentan cambios químicos. Los adsorbentes son desproecantes que cuando

retienen o liberan humedad lo hacen sin estar acompañados de cambios químicos, el

único cambio es la adición de la masa de vapor de agua al desecante.

Proceso de deshumidificación con desecantes

La deshumidificación del aire con desecantes ocurre cuando la presión de vapor de la

superficie del desecante es inferior a la del aire ambiente. En la figura 1 se observa

que cuando la presión del vapor de agua en la superficie del desecante es más baja

que en el aire entonces el desecante absorbe vapor de agua del aire. Cuando el vapor

de agua es absorbido la presión de vapor en el desecante se incrementa hasta

experimentar el equilibrio. Este se logra cuando la presión de vapor en el desecante

como en el aire son iguales.Para poder rehusar el desecante es necesario regenerarlo,

es decir, quitarle la humedad. Se logra la regeneración del desecante calentándolo

para que Incremente su presión de vapor, seguida por el contacto con una corriente de

aire que tiene una presión de vapor de agua más baja.

[pic]

Figura 1 Presión de vapor vs temperatura y contenido de agua para los desecantes y

el aire

Sistemas con desecantes sólidos

a) El ciclo de ventilación o ciclo Pennington

El sistema toma aire del ambiente (1) y es enviado al deshumidificador rotativo que

utiliza desecantes sólidos, donde se absorbe la humedad contenida en el aire. La

temperatura del aire aumenta debido a la energía liberada durante el proceso de

adsorción. El aire que se introduce al espacio acondicionado se enfría primero

sensiblemente en un intercambiador de calor rotativo (2) y luego evaporativamente (3).

El aire que sale del cuarto es enfriado evaporativamente (5), entonces pasa a través

del intercambiador de calor sensible donde recupera calor de adsorción del aire de

suministro (6). Luego se calienta con energía térmica de bajo grado (7) y el aire

caliente resultante se usa para regenerar el desecante (8). Se esperan, comúnmente

durante este ciclo, valores de COP de aproximadamente 0.8 - 1.0.

[pic]

Figura 2 Ciclo de enfriamiento por desecante sólido

El ciclo de recirculación

Este ciclo es una variación del ciclo deventilación. La diferencia que existe entre

ambos es que el aire se recircula a través del deshumidificador y otros componentes.

Se usa aire ambiente para la regeneración y luego es liberado.

En el modo de ventilación el aire ambiente es secado y calentado por el

deshumidificador, enfriado regenerativamente por el aire de descarga, el proceso

puede controlarse para que la temperatura y humedad del aire del suministro sean

más bajo que el de la casa, y esto

...