EXAMEN DE OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA

U.P.B.

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

EXAMEN DE OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA

01/08/16

Trozos de torta filtrante con una densidad seca de 1600 kg/m3 se secan desde un contenido de humedad libre inicial de 110% (base seca) hasta un contenido final de humedad libre de 5% (base seca) de forma discontinua en bandejas que son de 1 m de largo por 0.5 m de ancho, con una profundidad de 3 cm. El secado se llevará a cabo únicamente desde la superficie superior. Las condiciones del aire de secado son 1atm, 160° C, y una humedad de 0.102 kg agua/kg aire seco. La velocidad del aire a través de las bandejas es de 3.5 m/s. Los experimentos bajo estas condiciones de secado muestran un contenido de humedad libre crítica de 70% (base seca). La velocidad de secado en la región de velocidad decreciente será una línea recta desde el punto crítico hasta el origen, basado en el contenido de humedad libre. Suponga que el aire está compuesto por 78% N2, 21% O2 y 1% Ar, y que la entalpía de vaporización del agua puede calcularse mediante la siguiente expresión:

[pic 1]

Determinar utilizando los complementos de Excel HomoSolver y TermoPRNRTL cuando sea necesario:

1. (20%) El tiempo de secado para el período de velocidad constante;
2. (20%) El tiempo de secado para el período de velocidad decreciente;
3. (10%) El tiempo total de secado si el período de precalentamiento es de 1 h. 
4. (50%) Suponga que la velocidad del aire se puede variar entre 1m/s y 6 m/s en incrementos de 1m/s. Calcule el tiempo total de secado para cada incremento y grafique tiempo de secado (h) vs. velocidad el aire (m/s). Concluya apropiadamente.

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