UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENIERIA

SECADO DE SOLIDOSDOCENTE: ING. LUIS CERVANDO CHAMBI VIRACAESTUDIANTE: MIRANDA BAYRON OMAR GABRIELC.I. 4914894 LPCARRERA: ING. METALURGICAMATERIA: PIROMETALURGIAFECHA: 17/04/2015

1. OBJETIVOS1.1. OBJETIVO GENERALMediante calentamiento eliminar la humedad de un slido pulverizado hmedo.1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar la humedad crtica. Determinar la humedad de equilibrio. Determinar la Vs en el perodo ante crtico. Determinar el tiempo crtico y el tiempo post crtico.

2. FUNDAMENTO TEORICOSecadoLos procesos de secado tienen como finalidad eliminar el agua contenida en una masa solida teniendo en cuenta que no se deber superar el punto de ebullicin, el mecanismo ms comn es calentar los gases circundantes que permiten la eliminacin del agua en la superficie libre de los cuerpos slidos con humedad.

HumedadLa palabrahumedad, con origen en el vocablo latinohumidtas, permite resaltar lacondicin de hmedo. La humedad, por lo tanto, puede hacer mencin al agua que se ha pegado a unobjetoo que est vaporizada y combinada con elaire.

La humedad de un slido puede ser expresada porcentualmente en base seca o base hmeda, pero es ms frecuente y ms til referirse a la humedad en base seca para procesos como el secado de slidos.

Humedad de equilibrio Se trata del equilibrio entre la humedad contenida en el slido con la humedad en el aire a una cierta temperatura. Es decir las condiciones de equilibrio cuando la presin parcial del agua que acompaa al slido hmedo es igual a la presin de vapor del agua en el aire.Cuerpos hmedos y cuerpos higroscpicosSe llama slido higroscpico cuando la presin de vapor del agua que acompaa al slido es menor que la tensin de vapor del agua a la misma temperatura. Y si esta presin de vapor del agua del slido es igual que la tensin de vapor, se llama slido hmedo.Humedad libre Es la diferencia entre la humedad del slido y la humedad de equilibrio con el aire en las condiciones dadas: F=X - X*. Es la humedad que puede perder el slido despus de un tiempo de contacto con el aire en las condiciones dadas y constantes.Humedad ligada o agua ligadaEs el valor de la humedad de equilibrio del slido en contacto con aire saturado, como tambin la humedad mnima del slido necesaria para que este deje de comportarse como higroscpico.Humedad desligada o agua desligadaEs la diferencia entre la humedad del slido y la humedad ligada o la humedad libre del slido en contacto con aire saturado. Si el slido tiene humedad desligada se comportar como hmedo.Humedad crticaLa humedad crtica de un slido es el punto que separa los dos perodos de secado antecrtico y poscrtico.Perodo antecrticoEs el perodo de tiempo en el que la velocidad de secado es constante, desde la humedad inicial hasta la humedad crtica.

Perodo poscrticoEs el perodo de tiempo en el que la velocidad de secado disminuye hasta llegar a un valor de cero. Este perodo empieza con la humedad crtica hasta la humedad de equilibrio.

a) Humedad en funcin del tiempo b) Velocidad de secado en funcin de la humedad

3. PROCEDIMIENTO

Inicio Secado

Homogeneizar una muestra de mineral hmedo de aproximadamente 250 para mtodo.

Mtodo 2Mtodo 1

Pesar una caja, de rea conocida o determinableRepartir en crisoles, previamente pesados a 20gr de mineral cada uno

llenar la muestra y tomar nota del peso del mineralRotular el crisol e introducirlo a 75C

Extraer la muestra peridicamente hasta encontrar una estabilidad en el peso, tomar notaInsertarla en el horno y tomar nota de la masa perdida en el intervalo del tiempo

3.1 MATERIALES

Horno secador termmetro cpsulas de porcelana recipientes metlicos 3.2. REACTIVOS Mineral

4. RESULTADOS Los datos obtenidos fueron, para el mtodo 1TiempoMasa Total grMasa H2O grmasa muestra mineral grmasa de la capsula gr

10,0045,932,942022,99

20,1345,842,852022,99

30,2245,712,722022,99

40,3045,522,532022,99

50,3845,332,342022,99

60,4745,172,182022,99

70,5545,002,012022,99

80,6344,811,822022,99

90,7244,691,702022,99

100,7744,601,612022,99

110,8244,501,512022,99

120,8744,401,412022,99

130,9244,301,312022,99

140,9744,211,222022,99

151,0244,111,122022,99

161,0744,021,032022,99

171,1243,910,922022,99

181,1743,820,832022,99

191,2543,680,692022,99

201,3343,630,642022,99

211,4243,390,402022,99

221,5043,270,282022,99

231,5843,160,172022,99

241,6743,090,102022,99

251,7243,040,052022,99

261,7743,000,012022,99

271,8242,990,002022,99

Si sabemos que: Masa del mineral= 380gr Masa del agua 50gLos datos de la capsulas fueron: Dimetro= 3.7cm h= 0.8cmLos datos obtenidos fueron, para el mtodo 2 Altura=1.1cm , Ancho = 7.5cm y Largo= 12.4cm

5. CALCULOS

a) Completamos la tablaTiempo (hr)Masa Total (gr)Masa H2O (gr)Humedad base seca HBHumedad promediohumedad/tiempoVelocidadVelocidad corregida

45,93002,94000,1470#DIV/0!

0,133345,84002,85000,14250,1393-1,0446-11,232611,2326

0,216745,71002,72000,13600,1313-0,6057-6,51266,5126

0,300045,52002,53000,12650,1218-0,4058-4,36384,3638

0,383345,33002,34000,11700,1130-0,2948-3,17003,1700

0,466745,17002,18000,10900,1048-0,2244-2,41342,4134

0,550045,00002,01000,10050,0958-0,1741-1,87191,8719

0,633344,81001,82000,09100,0880-0,1390-1,49411,4941

0,716744,69001,70000,08500,0828-0,1155-1,24151,2415

0,766744,60001,61000,08050,0780-0,1017-1,09391,0939

0,816744,50001,51000,07550,0730-0,0894-0,96110,9611

0,866744,40001,41000,07050,0680-0,0785-0,84360,8436

0,916744,30001,31000,06550,0633-0,0690-0,74190,7419

0,966744,21001,22000,06100,0585-0,0605-0,65070,6507

1,016744,11001,12000,05600,0538-0,0529-0,56850,5685

1,066744,02001,03000,05150,0488-0,0457-0,49140,4914

1,116743,91000,92000,04600,0438-0,0392-0,42130,4213

1,166743,82000,83000,04150,0380-0,0326-0,35020,3502

1,250043,68000,69000,03450,0333-0,0266-0,28600,2860

1,333343,63000,64000,03200,0260-0,0195-0,20970,2097

1,416743,39000,40000,02000,0170-0,0120-0,12900,1290

1,500043,27000,28000,01400,0113-0,0075-0,08060,0806

1,583343,16000,17000,00850,0068-0,0043-0,04580,0458

1,666743,09000,10000,00500,0038-0,0022-0,02420,0242

1,716743,04000,05000,00250,0015-0,0009-0,00940,0094

1,766743,00000,01000,00050,0003-0,0001-0,00150,0015

1,816742,99000,00000,00000,00000,00000,00000,0000

Para la anterior tabla debimos previamente, calcular: la humedad en la muestra del primer mtodo

Con los datos mencionados para la primera serie de datos tenemos:

El rea usada en la capsulaSabemos que para una esfera el volumen es:

La derivada ser:

La relacin de radios ser, segn nuestro calculo 0.43 La velocidad fue hallada como sigue:

b) GRAFICA HUMEDAD EN FUNCION DEL TIEMPO

c) GRAFICA VELOCIDAD EN FUNCION DEL PROMEDIO DE HUMEDAD

d) Determinar la humedad de equilibrio

La humedad de equilibrio es He = 0.05%

e) Determinar la humedad de equilibrio y la Vs en el perodo ante crtico.

Del grafico: Humedad critica Hc=10.5% Velocidad de secado = 1.9f) Tiempo de secado durante el periodo ante crtico.

T= 0.194 horasg) Tiempo de secado durante el periodo post criticoSuponiendo que la variacin es lineal desde la humedad critica hasta la humedad de equilibrio:

0.52 horas

6. CONCLUSIONESLos resultados no fueron precisamente como los tericos pero pudimos obtener aproximaciones con una interpretacin con ms crtica, que puso en evidencia que el comportamiento de la eliminacin de la humedad mineral fue de comportamiento lineal, y que llego a afectar lo suficiente como para cambiar la distribucin de la velocidad respecto la humedad, de tal manera que solo nos fijamos en el cambio de pendiente como estipula el procedimiento experimental para la determinacin de humedades. De todas formas podemos decir que la velocidad de secado aumenta hasta un punto crtico donde debera mantenerse constante, mientras que la humedad en el tiempo llega al equilibrio, con l, una humedad determinada.Con estas aproximaciones al comportamiento deseado podemos concluir que:Humedad de equilibrio0.05%

Humedad critica10.5%

Velocidad de secado1.9

Tiempo de secado antecritico0.194h

Tiempo de secado post critico0.52h

6.1. RECOMENDACIONES1. Pesar los crisoles inmediatamente salgan del horno1. Evitar los shoks trmicos1. Manipular con cuidado los crisoles usando las pinzas1. Ser mas metdico para manejar los tiempos de extraccin y no generalizar para todos, sino la hora de pesaje, pues mi crisol era el ltimo y ms al fondo, cuyo error se dio por esa diferencia de tiempo al sacar todos antes y tomar el tiempo del primer crisol que sali.

7. CUESTIONARIO

a) Cul es la diferencia entre secado y evaporacin?

En general, el secado significa la remocin de cantidades de agua relativamente pequeas, de un cierto material. La evaporacin (proceso fsico que consiste en el paso lento y gradual de un estadolquidohacia un estadogaseoso, tras haber adquirido suficiente energa para vencer latensin superficial) se refiere a la eliminacin de cantidades de agua bastante grandes. En la evaporacin, el agua se elimina en forma de vapor en su punto de ebullicin. En el secado, el agua casi siempre se elimina en forma de vapor con el aire.

b) Qu es un slido higroscpico?

La hidroscopia es la capacidad de algunas sustancias de absorber humedad del medio circundante, Cuando la presin de vapor de agua que acompaa al slido es menor que la tensin de vapor de agua a la misma temperatura, se dice que el slido es higroscpico, recibiendo el nombre de slido hmedo cuando la presin de vapor del agua que acompaa al slido es igual a la tensin de vapor de agua a esa temperatura.

c) Explique los conceptos de humedad ligada o agua ligada y humedad desligada o agua desligada?

Humedad ligada o agua ligadaEs la humedad de equilibrio cuando el slido est en contacto con aire saturado, dicho de otra forma es la humedad mnima del slido necesaria para que ste deje de comportarse como higroscpico. Humedad desligada o agua desligadaEs la desigualdad de la humedad del slido y la humedad ligada,es la humedad libre del slido en contacto con aire saturado. Si el slido tiene humedad desligada se comportar como hmedo.

d) Qu riesgos se corre en la tostacin de un material hmedo, sin que el material haya sido secado previamente?

La formacin de contaminantes como el SO2 o hasta acido sulfrico, existe un incremento en gastos como ser incrementar el tiempo de tostacin, ya sea por necesitar un tiempo de secado incluido.

e) Se tiene 500 g. de mineral hmedo con el 50% de humedad en base hmeda,Cunta agua debe eliminarse para tener el mismo material con una humedad del 10%?

8. BIBLIOGRAFIARECUPERADO DE: http://personal.us.es/mfarevalo/recursos/tec_far/secado.pdf http://www.unge.gq/ftp/biblioteca%20digital/Fisica%20Y%20Quimica/Transferencia%20de%20Materia%20CHILE/tdm_cap08i.pdf http://www.ilustrados.com/documentos/problemas-secado-170907.pdf http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/davila_n_jr/capitulo4.pdf