Download - SORCIÓN ISOTERMAS
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 1/17
Departamento de energía agrícola y maquinaria, BangladesAgricultural University, Mymensingh 2202, Banglades
F.MP Engineering Division, Bangladesh AgriculturaResearch Institute, Gazipu 1701, Banglades
Natalia Salgado FlórezPrograma: Ingeniería de AlimentosUNIVERSIDAD DE CARTAGENA
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 2/17
2
Método dinámico
Contenido de humedad de equilibro
Calor de sorcion
Isoterma modelo
Piña
Absorción isoterma
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 3/17
3
a , b , c
K
M e
Mo
T
M p
Q st
RMSE
R Rh
Parámetros de las ecuaciones de isotermas
Equilibrio contenido de humedad,% (base seca )
Contenido de humedad
observado,% (base seca )
Humedad predicho contenido,% (base seca)
Constante universal de los gases (8,315 kJ / kg K mol)
Constante Isoss
Err
H
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 4/17
I N T R O D U C C I Ó N
4
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 5/17
5
M A T E R I A L E S Y M É T O D O S Laboratorio de Ingeniería de Procesos
MÉTODO DINAMICO
(Hossain, Bala,Sarkar, y Sarkar,
1998)
Medir el equilibrio de adsorción contenido de humedad de la
piña
MATERIALES UTILIZADOS
Recipientes herméticos cilíndricas de plástico.
Soluciones saturadas de sal.
Horno eléctrico
Controlador de temperatura digital .
Un mini ventilador.
Proporciona
continua de interior del
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 6/17
OBTENCIÓN DE LOS VALORES DE HUMEDAD RELATIVA DE LAS
SOLUCIONES SATURADAS DE LAS
OBRAS
6
Mate
Wexler y Hasegawa (1954) y joven (1967)
SALES TEMPERATURA (° C) REFERENCIA 20 30 40 50
Cloruro de litio
(LiCl) 11,4 11,2 11,2 11,1 Joven (1967)
Cloruro de
magnesio
(MgCl2
· 6H2
O) 33,0 32,4 31,8 31,2 Wexler y
Hasegawa (1954) Dicromato de
sodio
(Na 2 Cr 2 O 7 ·
2H 2 O)
55,2 52,5 49,8 46,3 Wexler y
Hasegawa (1954)
De cloruro de
sodio (NaCl) 75,5 75,6 75,4 74,5 Wexler y
Hasegawa (1954) El nitrato de
potasio (KNO 3 ) 93,2 90,7 87,9 85,0 Wexler y
Hasegawa (1954) Sulfato de potasio
(K 2 SO 4 ) 97,2 96,6 96,2 95,8 Wexler y
Hasegawa (1954)
MÉTODO DE SECADO EN ESTUFA A 80 º C DURANTE 24 H .
Ciento de humedad relativa de las soluciones saturadas de sal en diversas temperaturas
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 7/17
7
MATERIALES UTILIZADOS
Muestra seca de la piña completamente maduras.
Caja cilíndrica nylon
Recipiente hermético
con una tapa de plástico.
Horno
Tese
2040
Mate
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 8/17
8
S EL E C C I Ó N D E L M O D E L O Seis de dos parámetros y uno de tres parámetros (GAB) ecuaciones
de isotermas fueron seleccionados para el ajuste de los datos experimentales de las isotermas de sorción para la piña.
Nombre de modelos Expresión matemática 1. Smith (1947)
2. Chung y Pfost (1967) 3. Henderson (1952) 4. Modificado BET (1996) 5. Iglesias y Chirife (1981) 6. Día y Nelson (1965)
7. GAB (Van den Berg, 1984)
Seec
da
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 9/17
9
Figura 2. Experimentales de sorción isotermas de piña a diferentes temperaturas.
Figura 1. ln (hr) vs 1 / T ab gráficos para calcular el calor de sorción de piña.
Sel
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 10/17
10
El valor de la raíz del error cuadrático medio (RMSE)representa la capacidad de adaptación de un modelo en relación con el número de puntos de datos.Cuanto menor sea el valor RMSE, mejor será el ajuste del
modelo.
(1)
El calor de los fenómenos de sorción puede ser explicada por la ecuación de Clausius-Clayperon Iglesias & Chirife,1976 y Okos et al, 1992. como sigue:
(2)
Sel
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 11/17
11
La integración de la ecuación (2) , suponiendo que el calor neto isostérico de sorción ( Q st ) es independiente de la temperatura, se obtiene la ecuación siguiente:
(2)
(3)
El valor de Q st se calculó a partir de la pendiente de la gráfica entre los valores de l n (rh) y 1 / T ab un
contenido de humedad constante como se muestra en la figura 1. Las humedades relativas a diferentes temperaturas y en contenido constante de humedad se obtuvieron a partir de de la figura 2. Figura 2.
sorción is
diferent
Figura 1. ln (hr) vs 1 / T ab gráficos para calcular el calor de sorción de
piña.
Sel
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 12/17
12
R E S U L T A D O S Y D I S C U SI Ó N
Isotermas de sorción de la piña a temperaturas de 20 ° C, 30 ° C,40 ° C y 50 ° C en el rango de humedad relativa de 11-97%
Un mayor contenido de humedad de equilibrio se encuentra a la temperatura inferior a la humedad relativa mismo.
Con el aumento de la temperatura,agua se activan debido a su nivel deque se vuelvan menos estable y de de unión de agua de los materiales disminuye el contenido de humedad
Debido a:
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 13/17
13
Estadísticamente calcula los parámetros para diferentes modelos de isotermas y sus coeficientes de determinación para la sorción de piña se dan en:
Modelos La B C 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50 ° C 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50 ° C 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50
1. Smith
(1947)
54,60
6
49,35 44,15 38,31 45,72 42,90 38,91 34,36 2. Chung
y Pfost
(1967) 30
313.7
5 23
083.49 20
701.50 17
666.10 0,1015 0,1033 0,1101 0,120
3.Hender
son
(1952) 1.38E-
07 4.05E-
07 7.74E-
07 1.52E-
07 2,85 2,62 2,52 1,42
4.Modific
ado BET
(1996) 17,27 14,48 12,48 10,39 0,73 0,756 0,78 0,79
5. Iglesiasy Chirife
(1981) 27,28 23,53 20,50 16,91 1,05 1,19 1,22 1,24
6. Día y
Nelson
(1965) 116
504.8 18 456.8 6558.5 2316.6 3,66 3,234 3,03 2,84
7. GAB(Va
n den
Berg,
1984)
4087.
847 5012.69
0 5026.9
11 4898.1
23 3,4723 1,4402 1,0862 0,9917 8.24E-
03 7.09E-03 7.92E-
03 8.7
Tabla 3. parámetros estimados de los diferentes modelos de la isoterma de sorción de piña a diferentes tem
Resul
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 14/17
14
Modelos R 2 RMSE 20 ° C 30 ° C 40 ° C 50 ° C
1. Smith (1947) 0,909 0,914 0,914 0,902 3,938 2. Chung y Pfost
(1967) 0,957 0,975 0,988 0,903 2,332
3. Henderson
(1952) 0,944 0,938 0,946 0,935 3,352
4. Modificado BET
(1996) 0,999 0,999 0,999 0,998 0,614
5. Iglesias y
Chirife (1981) 0,771 0,755 0,763 0,804 7,942
6. Día y Nelson
(1965) 0,978 0,972 0,996 0,976 3,521
7. GAB (Van denBerg, 1984) 0,965 0,984 0,983 0,981 3,126
Tabla 4. coeficiente estimado de la determinación y los valores de RMSE de diferentes modelos para la isoterma de adsorción de piña a diferentes temperaturas
Resul
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 15/17
15
Resul
Figura 3. Observado ( M o ) y predicho ( M p ) isotermas de sorción de la piña por el método BET modificada a diferentes temperaturas.
La ecuación de BET modificada se encontró que el mejor estimador para predecir el contenido de humedad de equilibrio de piña,seguido por la ecuación Chung y Pfost y la ecuación de GAB. La observados y pronosticados de las isotermas de sorción usando la ecuación de BET modificada a temperaturas de 20 ° C, 30 ° C,40 ° C y 50 ° C
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 16/17
16
Resul
(4)
Figura 4. isostérico neta de calor de adsorción para diferentes contenidos de humedad.
El calor neto isostérico de sorción disminuyó con un aumento
contenido de humedad.El calor de sorción es mayor que en altos contenidos de humedad
El calor neto isostérico de sorción de agua en la piña se puede expresar matemáticamente como función de potencia de contenido de humedad.
7/16/2019 SORCIÓN ISOTERMAS
http://slidepdf.com/reader/full/sorcion-isotermas 17/17
17
C O N C L US IO N E S Mayores isotermas de sorción se observaron a temperaturas más bajas.
Los datos experimentales se ajustaron a siete modelos de isotermas.
El modelo BET modificada se encontró que era el modelo de mejor ajuste para describir las isotermas de sorción de la piña en el intervalo de temperatura 20-50 ° C y humedad relativa 11-97.5%.
El modelo BET modificada puede ser usada para estimar las isotermas de sorción de la piña.
El calor de sorción de piña disminuye con un aumento en el contenido de humedad y se encuentra que es una función de potencia de contenido de humedad.