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Prácticas de laboratorio integral ll
Tipo: Ejercicios
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INGENIERÍA QUÍMICA INGENIERIA DE PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES PRACTICA No. 1 SECADO SECADO DE ARENA EN HORNO ELECTRICO Presenta: Brenda Berenice Guerrero Iturbide Betzarely Escovar Dolores Heidi Andrea Hernández Sánchez Luis Fernando López Lara Fuentes César Cuadros Sánchez Claudia Joselyn Hernández Bernal Asesor: Dr. Raymundo Sánchez Orozco Jocotitlán, Estado de México; 14 de septiembre de 202
PRÁCTICA NO. 1 SECADO DE SÓLIDOS Objetivos Objetivo general Identificar los principios y parámetros básicos de secado mediante el uso de un horno de convección sobre materiales granulados a nivel laboratorio. Objetivos específicos
Es un tipo de secador usado en la industria para reducir el contenido de agua en diferentes procesos donde el material solido tiene una relativa alta resistencia mecánica. Este equipo se define por (BRENDA ESPINOZA, 2015) como: “Un secadero rotatorio consiste en una carcasa cilíndrica giratoria, dispuesta horizontalmente o ligeramente inclinada hacia la salida. Al girar la carcasa, unas pestañas levantan los sólidos para caer después en forma de lluvia a través del interior de la carcasa. La alimentación entra por un extremo del cilindro y el producto seco descarga por el otro.” La rotación facilita la exposición del material a fuentes de calor que aumentan su temperatura, lo cual ayuda a eliminar o reducir su contenido de agua. Los secadores giratorios están formados por un cilindro o tambor metálico que gira y que tiene una ligera inclinación para facilitar la descarga del secador del material. El secador está montado sobre una base de concreto o vigas de acero que le dan soporte. El material se seca gracias a una corriente de aire caliente, producido por un horno de combustión. La corriente de aire caliente atraviesa el material húmedo, fluyendo a lo largo del secador rotatorio, y aumentando así la temperatura del material y la pérdida de su humedad. El secador rotatorio se utiliza para desecar minerales metálicos y no metálicos, como la arcilla y el carbón proveniente de las minas de carbón. También es utilizado para el secado de arroz, de las cáscaras de cítricos, de la pulpa de naranja, de los recortes de verduras y piensos de alfalfa. Humedad en base seca humedad en base seca: es el cociente entre la masa de agua en el material y su masa seca. %𝑯𝒃𝒔 =
El contenido de humedad Hbs “compara” la masa de agua que contiene un material sólido con su masa seca. Cuando el material está constituido de materia seca y muy poca masa de agua se espera que el valor de contenido de humedad se aproxime a cero (0 % bs). En materiales con alto contenido de humedad, esta definición no permite identificar cuando el material se encuentra saturado de agua. Para establecer los límites de Hbs se realiza el siguiente análisis: si se disminuye la masa de agua en el material en el límite mH20→0, entonces Hbs→0 (cota inferior). Para materiales con alto contenido de agua (como frutas y verduras), se observa que el valor de Hbs se incrementa de manera proporcional a la masa de agua. Para aquellos materiales cuya masa seca es pequeña (ms<< mH20), se observa que el valor de Hbs se incrementa sin límite, por esta razón no es posible obtener una cota superior para Hbs.
Humedad en base húmeda Es el cociente entre la masa de agua dentro del material y su masa total. %𝑯𝒃𝒉 =
Aquí, el contenido de humedad representa el porcentaje de masa de agua que contiene la muestra respecto a su masa total (mh). En esta ecuación la masa de agua es una fracción de la masa total, es decir la masa de agua es menor o igual a la masa total del material. La definición de Hbh permite identificar de manera” intuitiva” el punto en el cual el material sólo está constituido por materia seca ( %) y el punto en el que sólo está constituido de agua (100 %). Un análisis similar al realizado para Hbs permite observar que en el límite mH2O→0, entonces Hbh→0, y para materiales que cumplen mH2O>>ms, entonces Hbh→100. En las ecuaciones para Hbs y Hbh la masa de agua se puede calcular indirectamente de la masa de la muestra sin secar y su masa seca. Cuestionario (actividades de aprendizaje)
b) Abrir la tapa de calentamiento extraer el aro de sujeción y colocar una charola de aluminio vacío sobre el soporte del platillo. Asegurarse que el platillo esté correctamente posicionado sobre el soporte. Trabajar siempre usando las pinzas de sujeción para garantizar una utilización segura y prevenir el riesgo de quemaduras. Cerrar la tapa de calentamiento y tarar. c) Abrir la tapa de calentamiento y colocar en el plato aprox. 3 g de muestra. d) Cerrar la tapa de calentamiento y empezar el proceso de secado. El proceso de secado actual está indicado mediante el icono de estado. El proceso de secado puede seguirse en la pantalla. La temperatura actual, el tiempo transcurrido así como el resultado intermedio son actualizados y se editan de forma continua. Los pictogramas del modo de calentamiento activo y el criterio de apagado parpadean. e) Leer cada 5 minutos la pérdida de humedad. Anotar en la tabla de datos de las mediciones. f) Realizar este proceso mínimo tres veces con una muestra y con iguales porciones de la misma muestra bajo las mismas condiciones de tiempo y temperatura. Análisis y discusión de resultados
1. Secado en estufa a) Calcular el porcentaje de humedad, según la Tabla 1. Tabla 1. Valores experimentales para la determinación de humedad en estufa Muestra t (min) Peso cápsula vacía (g), m 1 Peso cápsula + muestra antes de secado (g), m 2 Peso cápsula + muestra después de secado (g), m 3 %Humedad
(nombre) Fórmulas: Humedad %Humedad Cálculos
2. Secado en termobalanza a) Con los tatos obtenidos completar la Tabla 2
b) Elaborar una gráfica de humedad promedio (g humedad/g sólido seco) para cada muestra con respecto al tiempo (curva de secado).
media (g humedad/g sólido seco). d) Calcular el porcentaje de humedad en base seca Tabla 2. Reproducibilidad del secado de XXXX en termobalanza
Donde: H humedad de la muestra, m masa de la muestra. Tabla 3. Análisis estadístico y velocidad de secado
Química inorgánica: Compuestos de aluminio, azufre, arsénico, bario, boro, bromo, carbono, cloro, cromo, flúor, hidróxidos, yodo, magnesio, manganeso, molibdeno, nitrógeno, óxidos, fósforo, titanio, tungsteno, uranio, zirconio. Conclusiones Referencias
Anexos:
