Secagem e Psicometria, Slides de Pesquisas Operacionais

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Secagem e

• Bruno Mastrodi -
• Fábio Leoni -
• Lucas Castilho -
• Mariana Bonfim -
• Rafael Daher -
• Thiago Garcia -
• OPERAÇÕES UNITÁRIAS - UNIDADE Psicometria

AGENDA

Conceitos Importantes

Aplicações Industriais

Instrumentos de Medição

Dados Psicrométricos

Carta Psicrométrica

Tipos de Secadores e Regimes de Operação

Balanço de Massa e Energia

Exercício

Processo que

envolve

modificações físicas

no material sem

alterar sua

composição química.

Operação Unitária

Exemplo: a secagem , que realiza separação ou purificação.

Estado final de um

processo onde

cessam as

modificações — não

há mais tendência de

mudança.

Equilíbrio

Potencial que

impulsiona a

mudança.

Força Motriz

Em transferência, é a diferença de potencial (temperatura ou concentração) entre duas fases, responsável pelo transporte de calor ou massa.

Conceitos de

Secagem

Final do RTC —

superfície deixa de

estar saturada.

Ponto Crítico (Xc)

Umidade mínima

atingida sob UR e

T constantes.

Abaixo de Xe,

não há mais

secagem.

Umidade de Equilíbrio (Xe)

Regimes e

Limites da

Secagem

Superfície do sólido

saturada;

evaporação

controlada pela

transferência

externa.

Regime de Taxa Constante (RTC)

Temperatura ≈ Bulbo Úmido (Tbu).

Taxa de evaporação

cai; domina a

difusão interna. É a

fase mais longa.

Regime de Taxa Decrescente (RTD)

Curvas que

mostram a

relação entre UR

e Xe.

Essenciais para

prever secagem e

armazenamento.

Isotermas de Sorção

Conceitos de

Psicrometria

Processo onde a temperatura (T) do ar aumenta mantendo a Relação de Umidade (Y) constante

Aquecimento Sensível

Processo onde a água é adicionada ao ar sem troca de calor externa. A umidade (Y) aumenta, mas a temperatura (T) diminui devido ao resfriamento evaporativo, e a entalpia (h) permanece praticamente constante

Umidificação Adiabática

Este processo segue as linhas de Tbu na carta psicrométrica

Processos e

Transformações

Aplicações

Industriais

Mineração/

Construção/Metais

Predomina o secador rotativo para grandes volumes de minerais, agregados e fertilizantes; o objetivo é alcançar a umidade especificada com alto rendimento energético e consistência de produto.

Aplicações Industriais

Química

Emprega-se leito fluidizado para secar grânulos e pós após reação, filtração ou granulação; o objetivo é atingir umidade uniforme próxima à U_eq, assegurando qualidade do produto e estabilidade operacional.

Instrumentos

de Medição

Padrão de referência para ponto de orvalho; resfria-se uma superfície espelhada até surgir condensação e a temperatura nesse instante é usada para determinar a umidade (especialmente TPO), com alta precisão e estabilidade para aplicações que exigem rastreabilidade.

Instrumentos de Medição

HIGRÔMETRO DE CONDENSAÇÃO:

Medem diretamente a umidade relativa a partir de variações elétricas (como capacitância/condutividade) associadas ao vapor d’água, entregando leituras rápidas e fáceis de integrar a controles, com uso difundido em HVAC e ambientes industriais.

Instrumentos de Medição

HIGRÔMETROS ELETRÔNICOS

Estimam a umidade relativa pela alteração da refração da luz em meio úmido, viabilizando medições precisas sem contato direto com o material e com aplicações em monitoramento ambiental, climatização e processos industriais.

Instrumentos de Medição

HIGRÔMETROS ÓPTICOS

Baseiam-se na taxa de difusão do vapor d’água através de um material permeável; a difusão observada é correlacionada à umidade relativa, sendo opção robusta e confiável para controle de climatização e medições em ambientes industriais.

Instrumentos de Medição

HIGRÔMETROS DE DIFUSÃO