go - I

JOEé de

1 *""""... r. ,. . .

f i t u l o y Justificación

Xaturaleza del Proyecto

& I Introducción

'' Xntecedentes

% Objetivos 9

3 Xdtodos uti l izados p z a c a r a t e r i z a r el n a t e r i a l s ó l i d o e q l e a d o 10

Aparatos y . . -a ter ia les 16

Xetodologfa 2:xpriaenta.l 20

L i a e j o y Oper-.ciÓn d e l Q u i p 0 23

" -

Resultados 24

Datos experwenta les de l Sisteaa de Lecho FluidiLado 25

Operación del Sistema de lecho Fluidizado para separar grano de

t r i g o y sorgo. 29

Xesultzdos y Discusiones 30

Curvas de Secado de grano

Conclusiones

B ib l iograf ja

44

57

59

53

65

""""""

"" ~ """..-ll.""" ""-

*,. . 1-

Apendice E

D

I?

G

H

I1

II

II

11

69

73

109477

76

77

78

””+. .

J U S T I F I C A C I O N

Los equipos tradicionalmente utilizados p r a e l secado y sepa

ración de grmos9 r e s u l t a s e r demasiado volwinoso y costoso ya -

que est& diseiiados p z r a manejar zrandes volunenes de grmos d i f i -

cultando as$, a p r e c i a r o b j e t i v m e n t e l a operscióz que s e e s t 6 e f e c

-

- tUW*dO

3 l diseño y construcción de un equipo de Lecho Fluid izado a - nive l l aborator io , permi t i rá -ma investigación exGerilaenta básica

sobre los parámetros que intervienen en los procesos de seplrzción

y secado, aejorando e l conociaiento de los mismos. Zste s is teaa - t i e n e e n t r e o t r a s c a r a c t e r i s t i c a s l a venta ja de poder alcanz3.r a - r e a l i z a r dos operaciones ( en una s o l a ) : separación y seczdo de

,rsnos econoaizando en consecueccia tienpo y dinero.

El e s t u d i o e q e r i a e n t a l e n un lecho f1uidizac':o e s i q o r t z l t e -

debido a las ventajas que prezenta paxa l a i n d u s t r i l a l i a e n t z r i a ,

i ?

N A ! l ! U B A L B Z A B E L P B O Y E C f O

Se procura construir un equipo de caracterfsticaa

ra poder f l a i d i z a r diferentes aateriales y estudiar de

lae operaciones de seoado y

a, por .separado. O bien en

2

variables pa

esta m e r a , I

en forma simúttke

confinua,

~

I R T X O F D U C C I O N . .

q La operación de fluidimción ha @i$d una de las innovaciones

tecnológicas más importantes de l a industr ia en .las &timas décadas

por sua mtfitiples aplicaciones,

La f luidizacidn es un proceso que requiere de un rec ip iente ,

particulas sólidas y uz1 flufdo que suspenda al sólido. Cono se a-

precia, l a caracteristica p r i n c i p a jr absolutamente necesaria p u s

que exista uy1 lecho fluidizado es e l movimiento de sólidos.

En el, caso de sistemas gas-sólido, t iene entre sus caractergs - i ; t icas zi& i a2or tantes . , e s t6 e l que el lecho se conporta coa0 un ~f - ' quido y toma la f o r n a d e l r e c i p i e n t e que l o contiene,

A determinadas : c a r a c t e r í s t i c a s de tma.i.50 de particnla, geome-

tris del lecho y velocidad del gas, e l sistema tendrá propiedades-

def inidas Como densidad, capacidad calorifica, viscosidad, etc. - U

1 na columna de partfculas f lu id iaadas e j e rce una presión MdrostátL

ca definida, que es igual a la densidad aedia del lecho por l a al - tura del mismo.

El f l d d o pasa a través de pequeiios y tortuosos canzles per--

diendo presión. € o r otra parte l a caida de presión eri un punto 63-

do del lecho de sÓlidbs está dado -,or l a ec. Kozerq - Carman,

(

.- I? - ,450 ' v ( 1 - E )* p L gc D; E2

Donde : U ,; c d d a de presión lbf/ ft . 2,

gc , ; f a c t o r de conversión 32.77

l b f / l b s seg.

DP ; d i b e t r o de p a r t h i l a ft.

€ ; y o r o s i d d del lecho.

4

L ; longi tud de l a particula ft,

v velooidad en una ttwre v a c h

ft / sego

; viscosidad lb / ft aeg, 9

Yec,mismo de l a fluidización : visualizando un tubo vertical

lleno parcizlmente con material g r ~ u l o s o , se comienza a introducir

a i r e por l a parte inferior del tubo a un3 velocidad nuy lenta a tra

ve'e del material granuloso sin causar que se muevan l o s granos, U .

aumentar liseranente l a velocidad, l a caída de presión. del a i re a - trave's de los granulos aumenta, como se m e s t r s en la er, l a Fig. 1

ea e l punto A , las partículas permanecen en su lugar nientras no - se aumente e l flujo, cuando se a lcmza el punto B de l a figura, e l

lecho está en condiciones mas *flojas" con l o s grlnos en contacto, - conforme l a velocidad se sigue awentmdo paulatinamente, l o s gra-

nos se separan 3 comienzan a moverse. La cafiia de presión disminu-

ye un poco en .e l punto B y el punto C, Debido a que las partfculas

se mueven vigorosanente y viajan en todzs direcciones, se dice en -

"

4:;

D A

"" "" = - - " .- - " " " 4 - - " ""d.

B

Fig.. 1 Representa los diferentes est2dos de fluidizaci'ón,

e s t e punto, que e l lecho se encuentra f luidizado. Zn e l i n t e r i o r - del tubo se ve cono si hubiera un l i q u i d o en ebul l i c ión de donde

e l t é m i n o 'I lecho en ebul l ic ión ". 3. estado fluidizado es una condición relativamente estable--

,& que puede ser mantenido indef inidaente , Cuando la distribucioh de

particdas en tl~lilm30 es estrecha, las gérdidss por arrastre son zd nimas . -

I Por otro lado a velocidades de gas más altas, las particulas I

j más gequefias son arrasGradas por e l gas y forma una fase dispersa

a r r i b a del lecho. h es ta e tapa se l e considera f luidización de dos

f a s e s ( fig. I-C ). Las partículas grandes f o r m a una fase densa - en l a p a r t e baja, -mientras que 13s partículas pequeiba f o m a n una

dispersa en l a p a r t e superior del lecho.

;I ?or &timo cuando todas l as partfculas son arrastradas y no 1;

queda ninguna dentro del tubo, se dice que s e t r a n s p o r t s o n y a e s I I ta etapa de l a operación ere l e denomina transporte - pneumático"

I . ( f ig. 1-0 ), en esta ultima etapa las partículas y l a presión den-

: tro . d e l tubo comienzan a descender hasta cero cono 33 i n i c i o , c u q

1 do ' s e obtuvo l a curva de ca l ibrac ión ( que relac iona las velocida-

i des superf ic ia les dentro klel . lecho con las cafdas de presión den - 'j t r o del tubo ). 1 Fundamentos Teóricos de la separación

-

I

I

I

I La separacioh de sólidos, es un fenÓneno complejo de m a l i z a r

p o r las di ferentes var iab les que afec tan e l mecanismo de trazspor-

~ t e pne?;unático. E;1 nodelo que se 'presenta , intenta descr ibir l a ve-

! locidad 'de t r m s g o r t e , en un sistema de dos componentes ( 7 ). 21 I

t

6

a r r a s t r e o t r m s p o r t e de partículas ligeras ( menor tam&?o nenor - densidad ) ? en función del tiempo, esto puede s e r e x p l i c a d o n e d i a

t e la siguiente expresión ( 4 ) :

-

Conde Co e s la concentrac ión in ic ia l de partículas de nenor - ' densidad, I(: 18 constante de velocidad de separación y' T e l tiempo,

1 Esta r e l a c i ó n a 1 1 ~ 8 t r a d O s e r v a i d a en un mplio intervalo de con-

centraciones de partículas l i g e r a s a una velocidad superficial con

s t a n t e de a i r e ( 6 ).

I

-

La sepazación de p a r t h l a s , e s t a en furcidn de d i ferentes va

' r i a b l e a 13 velocidad del f l u i d o , la velocidad tenninal de l o s com-

1 ponentes l igeros, l a temperatura, e l tamaflo de los coaponentes, la i

altura de l lecho, la humedad i n i c i a l 46 las p a r t h u l a s y su forma. I Xediante e s t e modelo, es ,posible calcular. el tiempo de separa

- 1

1 - c i ó n de sistemas de dos componentes cuando s e mantienen constante

' l o s par&etros con que se deterninó l a constante de velocidad de

separación. I

1 Por otPa parte. e l proceso &e. secado es e l proceso de separa-

\ c ión fisica de un l l 'quido contenido en un sólido por lsedio de una

1 evaporación usando para esto energia. i

Con e l término de secado nos referirnos a l a operación en 1%

cual una sllstancia pierde humedad g o r medios t&micos. Distingui-

irnos as{ de las formas rnec&cas para elixinar humedad, aunque no \ /de l a evaporación; l a Única f o m a de establecer una diferencia en

: t r e secado y evaporación e s en base al equipo utilizado y s irve - tanbien e l hecho de que la evaporaci6n e l u n a en co;PparaciÓn con

ef secado -aldes c a t i d - d e s de =a. r

b 7

$2 . I

p: :J .

1 2

*-

EL secado se u t i l i z a para: % i.P

Como ya se d i j o , cuando un s ó l i d o se seca ocurren sirmxftanea-

mente l a transferencia de cdlolr y masa. El c a l o r t r a n s f e r i d o al lf

quid0 evaporado y l a masa t r a n s f e r i d a como l f q u i d o o vapor en e l - i n t e r i r o r de l a particula s6lida y cono vapor desde l a superficie

de l a gart$cda. i

-

Los e- de c w se seca un s ó l i d o pueden Wsarse en e l - mecanisno interno de l flujo del l i q u i d o o e e l e f e c t o de las con-

d i c i o n e s extenmsaxe-3-a temperatura, humedad, f l u j o d e l aire, ta

m a 3 0 de p a r t h u l a , e tc , sobre l a ve loc idad de secado. .El primer - procedimiento requiere un es tudio profhndo de las condiciones i n - ternas, mientras que e l segundo método no, sin embargo es m& .usa-

do pues l o s r e s u l t a d o s obtenidos de 61 eon de inmediata a p l i c a c i 6 n

dl- y e v q l w 1-1 . # e*uipo.

+ "

"---- -

-.

.- -2"

A) Facilitar e l manejo de materialee en 1% cont inuación

del p r o c e s o , p e m i t i e n d o así l a u t i l i z a c i ó n satisfac-

t o r i a del producto final.

B) Incrementar la capzcidad de o t ros equipos subsecuen - tes en otra faae d e l proceso.

C) P r e s e r v a r e l producto durante su alm3cenamientos r e d s

c iendo sus c o s t o s de embarque.

D) Aumentar e l valor y u t i l i d a d de desperdic ios o subpro - ductos.

U

A N T E C E D E N T E S

La ticnica de fluidización, nació de l o s trabajos i n i c i a l e s de

l a Staadar Oil Development 00. The M, W. Keloogg Co. y l a Standar

O i l indiana, encaminadas a encontrar un procesu de crgcking catgli-

c o nejor que l o s de lecho f i j o que se habian introducido en l a in-

dustria en 1937. El proceso de lecho f i j o ya era mejor que l o s m& -

1 todos pr imit ivos de cr&king t&.nico, Antes de poder aplicar indus

trialrnente 'estas te'cnicas de proceso, hubo de 'dedicarse mucho tiem-

po a su investigación.

-

La priinera planta industrial con sistezu de Lecho Zluidizado,

eapezÓ a funcionar en 1942 en I2Z.Q-i. y a estae siguieron auchas o- s ! tras mis. i 1 RI l a industria Alimentaria empiezm a ser ut i l izados 10s sis-

I i

temas de Lecho fluidizaao en épocas recientes, aplFc&dose en opera

t cionea muy divemas como e l t r a n s p o r t e p n e d t i c o , mezclsdq escalda

' do, regrigeración, congelación, tostado y secado de sólidos, a s í cc

I - -

mo en o t r a s operaciones,

i EL empleo de lechos fluidizados en e l tratamiento de productos

1 a l i n e n t i c i q , se debe a l o s muchos atributos que esta tecnologia pre

senta: es un notabie mezclador de particulas, p o r eso 10s coef i

c ientes de transferencia de calor y masa son elevados en conpara-

I ciÓn con &todos tradiciondes de trat.miento de alimentos, redu- 1 ciendo e l tiempo necesario para congelaz o secar estos productos,

I -

i 3

i

Una desventaja de los sistenrts de lecho fluidizado, es zue SO-

~ l o ha enconirado aplicación en alimentos consistentes en pequefías - i ! p a r t i c d a s o Squellos alizaentos que pueden ser reducidos de t m d o ,

1 I

I

i

O ' B J X T I V O S

Dise& e instalación de un secador - separador de Lecho Fluidi - zado para fines didácticos y de investigación-

Obtener parhetros experhentales que pezmítan disellar equi;?o

de lecho fluidizado a mayor escala,

Definir pa,r&etros pneuuáticos para la separación de granos en_

femos y/o sanos, con d l propósito de que cmplan con l a IToms C f i - -

c i a l Xexicana de l o s mikmos. I

1

( Hitodos R'sicas )

11

Determinación de l a 7 7 - (P.&. )

La densidad empacada del sól ido (gx .no) , se detemina de l a si

guiente manera: se coloca en una probeta graduada e l m a t e r i a l a de

terminar, e l cual debe estar completamente entero y limpio, 8e ob-

serva e l volumen que ocupa en l a bureta y posteriomente se pesa.

Dando este resultado l a densidad eapacada de l sól ido.

- -

A . L. Peso del Srano. - w ( s ó l i d o ) Volumen empacado v

DeteminaaiÓn de l a Densidad Aparente :del só l ido

( J &S, 1, %fa densidad se determina colocando en una bureta. con una -

cantidad de a c e i t e c o n o c i d a , e l material p r e v i a e n t e pesado y e l - n h e r o conocido de granos. Se introduce en 19 bureta l o s granos, -

se observa e l desplazamiento del aceite en e l misno ( deben es tar -

perfectamente sumergidos dentro del a c e i t e ).

La densidad aparente del &lido se detemina eapfLeand0 e l VO-

lumen desplazado el cual divide e l peso d e l s ó l i d o , que se conoce-

con anterioridad.

Vol, de a c e i t e desplazado V'

c

P C&cUlo de Granos de S6lido presentes en un Kilogr.amo.:

Se toma una muestra de granos ad*, Be cuentan mil grano8 y

posteriormente se pesan en l a balanza. Por nedio de cálculos se - preveé la cantidad de granos presentes en un kilogramo,

1000 granos / x cantidad de granos.

Determinación de l a MstribuciÓn del Tamaño de Particula

Es necesario conocer l a distribución del. tm&o de partfcula - de l a muestra de sólidos con l a cual se trabajo', Posteriormente se

u t i l i z a para determinar el d i h e t r o de partfculs, l a técnica segui-

da es l a que a continuación se menciona:

a) Se pesa uzl~t muestrh representativa con la que se

va a trabajar.

b) Se selecciona un nÚner0 .adecuado de tauices, de

acuerdo d. n h e r o de perforaciones p o r c e n t h e t r o - cuadrado que estos tengoan,

e ) Vaciamos la muestra previamente pesada y la colo - c a o s en e l primer tamiz Cel 'conjunto en un vibrador

mecánico de 5-10 min, Las vibraciones ocacionan que

las p a r t h l a s de igual tamairo s e agrupen en cada ta - m i 2 en cantidades determinadas.

El trataniento estadfstico, es presentado ea e l apéndice M 0 ':

Esfer ic idsd de Partícula ( 1 s

73

ff ( super f i c ie de l a e s f e r a ) igual. 33 VOL

super f i c ie de l a p a r t h a l a

Esta es l a manera de como se determina l a esferioidad de las - muestras de sólidos con l o s cuales se llevó a cabo este proyecto.

FraeciÓn de Vacío del Lecho ( €m )

La fraaciÓn de vacia del lecho, ea una medida del porciento 'en

volumen vacío, del lecho y se define :

vV : volumen vacío o espacios

que deja e l grano al em-

pacarse cm - 3

VI :. volumen del lecho en cm 3

I , , . I T. 14

Velocidad &'nima de 3luidizaciÓn ( Vmf )

La velocidad m f n i m a de f luidización se dcanza en e l momento-

en que l a fuerza cortante debida a l movirniento ascendendente d e l a

i re se encuentra en equi l ibr io con l o s granos todavia en reposo. - Sxisten varias formas enpiricas para determinarla de m a uanera a

p r o e a d a , las cuales presentan c ier tas a l teraciones según el tam

ño de las particulas. Sf consideramos pequefío a l tamairo de p a r t i c u

l a eon l a c u a l t r a b a j a o s , l a ecuación correspondiente será:

-

- - -

Velocidad Terminal ( Vt )

Se puede. considerar couo l imite superior del rango de opera - ci6n.y se lnanifiestit cuando las p a r t i c d a s de taua3o menor eapie - zan a s e r axrastradqs fuera del lecho.

Il c á l c u l o de la velocidad terainal se basa en la mecthica de

f l d d o s y se determina de l a siguiente manera:

El f a c t o r de f r i c c i ó n Cd ( f ), puede ser calculado a través-

de l a siguiente ecuación:

i

15 Conociendo e l f a c t o r de f r i c c i ó n ( f. ) antes definido y , -

por medio de grificas ( * ), podemos ca2.cular e l Ref ( Reynolds mo-

' dif icado ) en fmciÓn de L a velocidad termina y de e s t a n a n e r a co-

noceremos l a ve1ocidl;d teminal.

' ( * ) fig. 8 d e l Cap. 111 del libro de K d i & Levenspiel,

1 I

i

, Xuestra de sólidos ( t r i g o y sorgo )

. Las zuestras de só l idos eapleados durante e l estudio e q e r i - ' mental fueron t r i g o y sorgo, Z l primero consist ió de dos l o t e s de

trigo infectado p o r un hongo,( t i l l e t i a i n d i c a ) o carbón p a r c i a l ,

l o s cuales h e r o n proporcionados por' e l CIXbIyT ( Centro de Investi - gacián para e l i\:e joramiento del bh<z y Trigo ). a segundo l o t e , - que es s o r s o , fue' conseguido en l a 8entral de Abasto.

1 4 t

I E l ' fluido utilizado en l a parte experimental para ser f luidi -

i zado en e l lecho, fue' a i r e previamente actmulado por una coqreso- D 1 ra cuyo rango de operación e s de 88.2' - 117.6 Xb / in la. cual se

..

2

enauentra inst;alada en el e.dificio T de l a U A X - I .

Equipo ExperimeEtal

1 Este equipo eqerimental consta-de cuatro partes que estan perfec-

1' tamente definidas se& se riluestza en l a fig. 2 , y son las que a

: continuaciónmencionaremos:

1 . Linea de Aire y Aparatos de ;,:edición

I1 P l a t o Distribuidor

111 Lecho Fluidizado

IV 3ecolecciÓn de Sólidos

1.- X l sistema de lecho f luidizado, es t ; provisto de una c o ~ -

presora ( A ) con raotor conpacto, qEe alim6,lita e l a i r e a un tanque

donde se a b a c e n a y mantiene al gas dentro de un i n t e r v d o de pre-

s iones dadas anteriormente. Del tanque,e l a ire pasa por un aanÓae-

t r o d i f e r e n c i a l ( B ) de c&tula,con regulador ( C ) acoplad? en - donde se verifica que l a presión del sistema permanezca constante 8

45 lb / i n y por o t r o maslÓmetro d i f e r e n c i a l ( D ) que escenc idhen

t e es un aparato t i p o Ven-'. e l c u d e s cap& de nedir flujos en - un rango de O - 554.4 It / mino P o s t e r i o m e n t e e l aire entra a un

tubo de vidrio , lecho f luidizado ( E ).

2 / -

11.- Pla to d i s t r i b u i d o r , e s l a p u t e e s h e m i a l d e l r e a c t o r , ya

que en rUnciÓn de sus c a r a c t e r i s t i c a s podezos a l c a z a r c i e r t o grado

de f luidización en que les formación de burbujas o manalanientos se - a mayor o menor,

Para obtener una f l u i d i z a c i ó n e f i c i e n t e es esencial que e l gas

de secado se' distribuya uriformeaente en todo e l lecho. La distri-

bución será uniforme si l a pérdida de carga en e l d i s t r i b u i d o r es - suficienteuente grande, ea general debe ser p o r l o menos igual que

l a pgráida de cvrga a través del lecho.

, 11.1 Se u t i l i z ó una placa de aluminio de 4 cm de di&etro y - 0.2 cm de espesor.

11.2 Las perforaciones hechas a l a placa o p l a t o d is t r ibuidor

consta de 6.3 perfornciones / cm . 2

La l i n e a de suministro de aire se encuentra ,antes del plato - dis t r ibuidor , as< como también o t r a salida que se encuentra en l a - par te pos ter ior de l d i s t r i b u i d o r , se concctm a un XarlÓaetro, esto

p e r n i t i d c o n o c e r l a presión a l a que l l e g a e l a i r e al lecho, así - como l a cazda de pres& Gue ejerce a trcivgs del p l ~ t t o distribuidor

,

A

G

C

P

Fig. 2 Esquematiza, el equipo del Sistema de Lecho

F l u i d i zado.

I

Dicho manórnetro d i f e r e n c i d es un tubo en U que mide l a p r e s i ó n e n

en'= de Qo

, 111,- El l e c h o f l u i d i z a d o no es rás que un tubo de v i d r i o de I

4 cm de di.&etro y 30 cm de longi tud ( que e s e l primer lecho con - ! e l cual se trabajo' ) y o t r o que t i e n e 8 cm de d i b e t r o y 52 cm de - ! longitud,

En l a p a r t e inferior, e l tubo t i e n e una s a l i e n t e , as$ como en

la parte s u p e r i o r , en cada extremo se a c o p l a o t r o man&etro d i f e r e n

c i d ( D ) coil e l que se detemina la cafda de presión del lecho - Ul. La caida de presión t o t a l L\Pt puede deteminarse u t i l i z a n d o - la s a l i e n t e que se l o c a l i z a abajo d e l pl.+to d i s t r i k i d o r J' 1s o t r a

en el extreno s u p e r i o r de l l e c h o , ambas c o n e c t i d a s 8 un rnanÓmetro, - 1 diferencial , La caida de pres ión puede ser determinada a partir de

' II

I $a siguiente ecuación:

i

1 &Pa : es 13 cajda de presión a tra- I APt dpd +

ve's del d i s t r i b u i d o r ,

U,- BI la parte s u p e r i o r d e l lecho f l u i d i z a d o ( Z ) se l o c a

l l i z a una uanguera que conduce al f lu ido a 13 , en t rada de l c i c lón - 1 -

G ), l a c u a l t iene colocada en e l o t r o extreno &a bolsa, que sir e para reco2ec t ; t r los sólidos arras t rados ,

I Propiedades Físicas del grano

I1 Composici6n de los Zotes Experimentales

111 Hidrodinhica del Sistema Sólido - Gas 1 - IV Evaluación del Grado de Separación y Secado del Grano

I.- Se muestrekz lotes de t r i g o y sorgo. Woporcionando ma-

yor atención al lote de t r i g o sano y t r igo infectado por carbón paz - cia l con diferentes grados de d a o , Los grsdos encontrados se c a l l

fican del 1 al 5 , d b d o l e el valor de uno al grano daiiado y de

5 al menos dafiado.

Siguiendo as$ l a determinacich del tanallo de particula ( d- ) P y e l . f a c t o r de es fer i c idad ( 6 ) de los granos,: La densidad &pa-.

rente del sól ido ( 14s.) y l a densidad ,empacada ( Jt. ),

11,- Los l o t e s de trigo y sorgo son muestreados al azar: s e tg

ma una.muestra de 200 gr, se div ide es ta cantidad en 4 porciones i-

gua les de 5 0 g r cada una, e s t a s son ut i l izadas pars determinar l a -.

cantidad de grano infectado presente en las a u e s t m s de trigo, de - los lotes conocidos .

Por otra parte se escogen 1000 granos de tr igo o sorgo al a2;a.r

y se pesan, ca lcu lmdo de e s t a manera l a cantidad de granos presen-

tes' en una muestra de un kilograno, Aden& los granos de t r i g o in-

fectado, se l e s determina e l porcentaje absoluto de infección (A$ )

enco'ntrddo en una muestra de un kilogramo.

IIX- %n esta. etapa se determina 13 velocidsd rninirda de f lu id i -

zaciÓn ( V& ) y l a velocidAd terminal ( Vt ) de arrastre. Tanbién

se l l e v a a cabo mediciones de pérdida de peso en e l Lecho pars tri-

LT

go i n f e c t a d o en sus d i s t i n t o s g r a d o s , variando pzra e l l o e l g a s t o -

v o l m é t r i c o y r2colecta;ndo el s6l ido a: internalos de 5 ain. ( de - ' l a nisaa manera se r e a l i z a l a operación con grano de sorgo sano ).

Las r e l a c i o n e s Altura / ,Di&etro ( L/D ) a probar flrerÓnr 1 .O

1.5 y 2.0 con grano de t r i g o sano y sorgo , mientras que para gra-

1 no de t r i g o i n f e c t a d o son 1.0 y t.5, para O e t e d n a r e l grado de i

1 separación de los l o t e s de t r i g o y sorgo respectivamente.

I

I I P o r o t r a parte las r e l a c i o n e s ( L/D ) y . la ve loc idad superfi-

cial d e l a i r e ( Vi ) a probar para deteminar curvas de secado de

los granos de t r i g o y sorgo son: 1.0, 1.5. 2.0 y 1.5 ,2.0 respec-

tivamente. &to se r e d i z a para obtener condic iones adecuadas de - secado en e l sistema de lecho f luidizado.

1V.- El estado de f l u i d i z a c i ó n y t ranspor te de parthulas ob - 1 s e r v a d a s c o n m t e r i o r i d a d en e l fecho, evalúan las r e l a c i o n e s L/D

1 y V i adecusdas para cada lote y de e s t a maner; r e a l i z a r m e d i c i o n e s I 1 p o s t e r i o r e s . Para el c a s o de grano de t r i g o sano e in fec tado s e r a

1 inarcados para facilitar la observación de su comportamiento hidro-

i

I

i d i n h i c o g o b t e n e r l a relación de separación de cada grado de gra-

I no infectado y grano sano, a un L/D e s p e c i f i c o y periodos de tiem-

j PO constantes . Con e s t e número de granos a r r a s t r a d o s a las d i s t i n -

1 tas ve- Tocidades y diferenciando por l a marca, se procede a calcu -

i

I

1 lar e l p o r c e n t a j e de sepaación logrado p a r a e l l o t e de t r i g o y - a si poder c o q a r a r coa l a Rmaa Oficial 2exicana ( NON ). Tambien -

para e l l o t e de sorgo se procederá a obtener e l ' p o r c e n t a j e de 0 ~ 2

no apto para cwzplir con l a XOX.

P o r o-bra p a r t e , obtenidas las r e l a c i o n e s L/D y V I convenien-"

t e e para r e d l i z a r l a s curvds de secado. Deterdinar en el sistega - de lecho f luidizado l a s r e l a c - o n e s m& adecua,las, para obtener las

1

4 i

I

I 8

”

curvas de secado a d is t in tas ve loc idades super f i c ia les ( V i ) de - a i r e para t r igo y sorgo manteniendo cmstantes los deaás pw&etros

bernodin&cos. El experimento Ee l l e v a a cabo en periodos de t i e n - establecidos y conociendo l a humedad i n i c i a l , asi como e l peso-

l a muestra arrastrado . a l final !le cada periodo, Con e s t o s datos

constm‘ran las curvas de secado.

1

. I

* I

l&,ne j o y Operación del 3quipo

I La secuencia seguida para e l a r a q u e d e l equipo se d e t a l l a -

i en e l apgndoce A, En todas las determinaciones efectúadas en e l l e

j cho fluidizado, como so separación y secado, fue‘ n e c e s a L i o e s t a d a - 1 r i z a r la humedad r e l a t i v a d e l aire y la &el &“rano ut i l izado en l a

1 f lu id iaac ión y secado de las m e s t r a s , Dicha humedad s e v e r i f i c a - en cada corrida experimental, con un sisterila de bulbo humedo y bul

‘bo seco. Para e l cálculo de l a husedad r e l a t i v a d e l a i r e y grano - se u t i l i z ó una carta psicométrica elabprads a 536 m I% ( 7 ). D i - =ha carta se reproduce en e l apendice X.

- I

I

Otro f a c t o r que se na~tuvo cons tante fue’ l a presión de l a li - aea de aire, ubic5da al i n i c i o del sistema, La presión de traba jo-

e s de 3 Kg / cn ( 45 Psig ) ya que con ese valor sa pudo v a r i a r - L a veloc idad super f i c ia l de l a i re suf i c iente para f l u i d i z a r l a s - p a r t f c u l a s &S demas, taril’oien fue l a máxima presión sostenida por

el s i s t e n a de lecho fluidizado.

2

Para u t i l i z a r el medidor de f l u j o de o r i f i c i o , fue‘ necesario-

calibrarlo previanente. & el apendice 3 s e e q l i c a l a a z e r a de - como s e l l e v o a cabo la ca l ibrac ión del i n s t m e n t o y l o s d a t o s de’

e s t e se presentan en e l capi-o 111.

€ o r otrl p a r t e l o s marrdnetros ut i l izados pxra n e d i r las cal--

das de presión 2 través del lecho fue cargado con nercÚrio, ya . -

que e s t e fué e l m& adecuseo para obtener 1ecti;ras precisas, que - si hubiera u t i l izado d.g& o t r o fluido.

/

i 3.1 Relaci6n de l a Zscala o Xedidor de Plujos de Aire ( Ci - i3.g ) vs Velocidad Superficial del aire ( cn/s ),

3.2 Datos ut i l izados en Is escala de Cal ibración de F l u j o s - I de Aire ( cm /S ) vs. Velocidad Superficial del aire ( 3 I

cm/s 1. 3.3 GrLficas c;ue relacionan l o s datos del medidor de f lu jo -

va. velocidad superf ic ia l de a i r e ,

i Es importante l a caracter ización de l a velocidad superf ic ia l - 1 de aire que atraviesa por e l sis&ema de lecho fluidizado para evi

tar e r r o r e s en e l comportmiento d e l gas, asi cono e l equipo que a

sido ut i l izado .en l a fase excerimental del proyecto,. Para e l l o nos

dedicamos a dar algunas sugerencias de como =e calcularon estas ve - locidades contenidas en la. Tabla 2,

1 .

.

I

La tabla 2 que a continuzción se nuestra recopil : ; los datos-

~ experiaentales que existe entre el raedidar de flujo del sistena :;#

i contra la velocidad superficial del aire Vi que atraviesa la l i n e a

j hacia el lecho, I

Xedidor de Flujos ~

17

Vel. Sup.

de Aire

vi (cm/s)

22.91 33. 89 40.14 45.44 51.31 55.67 61" 66 66.46 68.54 74.51 76.69 81.42 83.88 86.53 97.45 94.68 99.68

Kedidor de Plujor

Q' (cm I?&)

18 19 20 I

21 22

23 24 25

* 26 27 28 29 30 31 32 33 1

Vel. Sup.

de *Ure

V i (CLI/S)

103.40 105.10 112.09 117.08 121.90 125.54 132.93 137.00 140.10 140.88 147. 13 152.05 155.84 160.57 170.88 175.08

1 Tabla 2. Relación de datos experinentales del Lecho ETuidiza-

para obtener l a curva de calibración. P // i

.!

TRIGO Y 303GO.

3.4 Caracterización de l o s par&etrod f í s i cos . Se presentan-

en tablas l o s resultados de l o s solidos estudiados en e 2

te progec to.

3.5 Caracterización de los par&etros hidrodinheas del s i s - tema de lecho fluidizado.

3.6 Graicas que relacionan la cw'da de pres ión en el lecho-

e a furiciÓn de la velocidad superficial de a i r e S a r a tr&

go y sorgo.

X % S I J L T X D O S . Y D I S C U S I O 3 3 S

3.4 Caracterización fisica del grano de tr igo y sorgo.

La tabls, 4 muestra l o s resultados obtenidos c.on granos de -- t r i g o szno, tr igo infectado y grano S de sor@, con una Xuedad Ze - l a t i v a de 6.4, 6.4 y 6.8 respectivaente, Se' observa que l a d e m i -

dad aparente e s mayor pxa t r i g o sano, l a densidad enpacada es ma - yor pma sorgo seguida del t r i g o sano y por &timo de t r i g o infec-

tado , For o t r a parte e l d i k e t r o de prtl 'cda que ee Up p a á m e t r o -

hidrodináaico que se u t i l i z a par% deter;ninar una.'ouena o nala f l u i - dización, donde e l sorgo t iene un nhero aayor 0.379 y una esferi - cidad de pzrticula de 1.0, 10 cual indica que entre m& cercanos - sean l o s valores a una esfera perfecta, l a f luidización es a& ho - mogenéa. X l empaquetaniento dentro, del sistema se determinÓmedian-

te l a fracción ,de vacío del lecho ( 6 m f ), donde e l sorgo tuvo una

mayor cantidad de espacio vacio se,&do d e l t r i g o 9-0 e infect:Ldo

esto indica en téminos generales Gue e l sorgo es e l grano i n e j o r

flui6izado dentro del sistema de acuerdo a estos pm&etros,

La tabla 5 muestra un amhisis de triga, infectado de acuerdo-

a, una escala '' Ascendente ", donde se ponen de mari i f ies to 12s ca - ractedsticas fisicas del grano .en función del d&lo o porciento, de

infección encontrado en él. Se observa que entre mayor es e l d:gio-

causado por l a infección nenor es l a densidad aparente del sólido,

?To se encuentra una relsciÓn proporcional elztre las densidades r e - portadas y e l d G o cawado a l g r a o infectado.

Xa tabla 6 presenta erL sus resultados que e l grado de infec--- .

ciÓn es dis t into para cada lote, observado que e l lote 2 de t r i j o

‘189417 31 Tabla 4 Resultados del A d i s i s Iil’sico real izado durate e l

experimento, Caracterización de grano de t r i ; o sa110 e ir ,fectsdo y

sorgo con una h u e d a d r e h t i v a de 6.4, 6 .4 y 6.8 respectivmente.

1

Trigo sano

1, 190 Sorgo sano

O. 892 Trigo infectado”

1 240 0.716 0.m 353

O. 700 O m 358

0.762 o. 379

- I -

* Eromedio del porcentaje Gn peso de cads grado de infección.

Tabla 5 Resultados de la caracterización física de cada gra

do de infección encontrado en los l o t e s de tr igo, . e n base a su p o r

centaje de daño causado por e l carbón p a r c i a l .

G R A D O

1

2

3

4

5

PORCIENTO

II?FECCION

100 %

5 0 k 30 5 10 $

0 5

Grano pr&ticamente daiiado

G r a o m u y ddado

Grano dairado

Grano poco ddado

G r a o practicanente sano

presio'n dentro del lecho y equipo utilizado, asi como a2 peso de - la muestra, empaquetamiento del g r a n o dentro del .lecho, las -perfo-

raciones del p l a t o distr ibuidor , al di&etro del lecho, etc.

Las tablals 9, 10 auestran tambien para grano de sorgo, la di - ferencia entre la Vrnf = 145.3 y 238.95 cm/s ( lecho de 4.0 y 8.2 )

pero permanecen constantes cuando se varia la relación L/rj del le -

I

35

obtenidos ei: fa fsse de fluidizsción de g r a o de t r i g o S ~ O . E s t o s

p s r b e t r o s hidrodin&icos son pa% diferentes relaciones VD, as< - como pzra diferentes d i b e t r o s de lecho,

Tabla 7 F a r b e t r o s h i d o r d i n h i c o s obtenidos en e l lecho de - 4 cm. de d i b e t r o ,

1.0

le5

2.0

W I %f vt €

Tabla 8 P a r b e t r o s hidrodinbico6 obtenidos en el lecho de . -

8.2 cm, de d i b e t r o , .

Las teblzs s i g u i e n t e s rsuestran l o s r e s d t z d o s experimentales - obtenidos en la f a s e de fluFdiczciÓn de g r a o de sorgo smo. Estos

p a r h e t r o s hidro&in&icos son pzra diferentes relmiones UD, as; - como parit diferentes d i h e t r o s de lecho.

Tabla 9 Pzrbetros hidrodin&nicos obtenidos en el- lecho de - 4 cm. de d i b e t r o .

Tabla 10 Earhetros hidrodin&icos obtenidos en el l e c h o de 0

8.2 cm. de diámetro.:

I 238-95

I

12 fnse de fluidización pax% cada. grzdo de trigo infectado.

38

3.6 ~ r & i c z s cpe relzcionzz le ,121iL de presión d e E t r o Cel - * I

lecho ea f-mciÓr?, 6e l a v e l o c i d a d m p e r f i c i d d e l z i r e .

'LB gr&fi.ca 4 present8 Ics dstos sobre los t r e s estac?osl por - los que etraviesz, l a f luidizzci6n: lecho fijo, lecho f luidizado y

trsnsyorte pnewático. A l i n i c i o de l a operación, l a velocidad se

mantiene l i n e d con respecto a l a c a í d a de FresiÓn, yero se incre-

menta cotforne la r e l a c i ó n L/D aunenta, en e l momento en que e l l e - tho s e expande y las partl'culzs comienzan a tener moviniento, defi - nimos l a velocidad minima de f lu id izac ión ( Vnf ), para e l caso de

t r i g o es de 151.27 cm/s. Después l a cal'da de presión permanece - c o n s t m t e al seguir incrementando l a velocidad superf ic ia l del ai - r e , siendo menor para un L/3 = 1.0 y W - o r para 2.0. 2osteriorinen-

t e empieza e l . t , ransporte de partTculas fuera del lecho, a d cono - su separación, saliendo primero- aquellas de menor densidad. En ge - n e r d l a caída de pres ión es mayor para un L/d = 2.0 y l a fase de-

lecho fluidizado e s m u y corta, l a sepairación de particulas es nuy

estratificada. Kientras que pma un L/D = 1.0 la cal'da de presión-

e s l a menor de 'los casos, 12 fase de lecho f luidizado es m& pro--

longada y l a etapa de transporte ynemático es ~ U J - rápida, no s e - observa una s e p r w i ó n por etapzs.

La gráfica 5 para grano Be sorgo, presenta en l a parte refe--

r e n t e a l e c h o f i j o en forma l i n e a l para las t res curvas una Vmf =

145.3 cm/s. Despu6s sigue un periddo de caida de presión constante

mientras se aumenta l a velocidad superficial 2el aire. La r e l a c i ó n

L/3 = 2.0 presenta dos zonas de lecho fluidizado, donde l a segunda

es m& prolongada.

La curva con L/D = 1 .O presenta ne j o r l a zona de lecho f l u i d i - ZZdQ y ta;s'oi&n de transporte, las curvas con LiD = 1.5 y 2.0 son -

c

E

I’

3.7 O'btener los p z r h e t r o s experizeEtdles psra el secado de

gram S . 3.8 LLesulta50s del w c e d o de g r a o s , 8 8 1 # como UT? mglisis de

10s a i r n o s , aediante el sistema de lecho f l&dizado,

3.9 Gráficas que m e s t r m las curvas del secado de l o s -a--

nos experiments2es mediante el cistens.

determinadas-en cada uno de los intervalos de tieapo.

1 P- Sorgo

160.57

147.13 I 1.0

1.0

OBSFJZVACIOmES

Pluidieado

Fluidizado

Cuadro 3.1 Relaciona l a s condiciones más favorables del siste - ma, para que pueda dcanzsr completamente el estado de fluidización

agregativa y de esta manera caracterizarlo.

46 - -1 & ~ > $ z i;c;rtz fiel p-o;r~.c-Lo, SE gres.:x-L.zzz 13s co::-.~i:~o:~es i.e

o p e r a i ó n z~.e,-e~es pzra e l r.ezsdo be ~ l - m o s , 3 ~ 1 corno l as gráfi--

cas que izuestran el c o q o r t a i e n t o 'de los n i a o e . &be se5dar Que

de los resuitzcks t a t o pzrz e l secado de grznos de trigo y E;raz!os

de sorgo son aq- parecidos ex l a velocidzd Ce sec&zdo, a l princiI) io

e s muy r & i d s , pero confcrae se va s e c a ~ d o e l & r a l o disninuye I& - velocidad hasta ~ u e a l c a z a l a hunedad crlticz. de l ~ ; r m o , en e s t e

punto podemos seguir fluiaizando, pero la velocidad de secado t i e n - de a ser cero . Es importante observar 12 rapidez con la c u d e l - sistema de lecho fluidizado logra seca? e l ga.no, ya que. en nin&

i n o t k t e s e alc&zca un régimen pernznente de velocidad,siempre fue '

decayendo, por lo que el proceso de secado no e s continuo, para e l

caso de este proyecto se comiensa a determinar con una humedad re-

l s t i v a de 18.5 y 19.01, los cuaLes no p e d t i e r o n a l c a n z a r u m ve - loc idad de secado constante ex ;ningun instante ,

- .

/

Cuadro 4. Caracteristicas de l o s parbetros experimentales - util izados durante el secado de grmos.

Q

P

vx

Tbs

'bh HR

TE1 SO

1.0

263.25

27

45

160.27

18

11

33

grano de trigo sano.

T I m O

e min,

O 15 30 45 60 75 90

105 120

gH20 / %S

x

18.50 13.57 10.60 9.27 8.52 8.01 7.64 70 36 7.16

WL, de SECADO

gH20 / %S min

x

- O. 3287 . 0.1977 0.0891 0,0496 O. 0340 0,0277 0,0183 0,136

O. 0260 O. 2240 O. 0071 0,0077 O. 0004 O. 0063 O, 0004 o, 0005

PXSO

W

g

x

263,25 252.30 24.5.7 1 242.74 241 . O9 239, 96 239.26 238,52 238* 06

- O. 869 1.015 0.918 O. 856 O, 827 0.613 O. 746 0.730

r 1

d ~ l 66 $ de h-medzd renos.ida e: 120 min. , 30 yue significz en con

secuellcia Qze e l secaz6 de g a l o s de sorgo es E& e f i c i e n t e que 9

los r e e u t a d c s obteniqos pzr?z. el grmo de trigo, .

-

I Lq g e n e r a p c d a o s co::stx~tzr, que el secado &e granos uedian-

t e e l s i s t a a de lecho f luidizado es zpas rápido y e f i c i e n t e , jrz - que eliinina cmtidtides de agua relativamente gravides ( granos rE

c i e n cosechados ) en periodos de t i enpo cor to . Desde e s t e p A t o de

vista res?jl-laria conveniente el realizar llvl estudio a m w o r escala

del proceso de secado ya que puede ser una innovación dentro Ce'la

i n a x s t r i a d & e n t a r i a .

. .

Tabla 13 Correlac ions en una sola tibla &I roedia. y desviación estandar de l o s drztoc ob-

ten idos en las corrida8 de .secado de corgo.

E min.

0 . 15 30 45 60 75 90

105 1 20

c

PESO

W

x I .- +CT x

19.01 I)

73.79 0. 556 O. 3540 11.47 O. 610, 0.1545 10.07 O. 742 0.0935 9.17 o.’809 O. o599 8.53 O. 780 O. 0427 8.05 O. 6’78 0*.0313 7.70 0.616 0.0275 7.40 O. 562 Om O 2 0 0

- + G . x 5 G

... 238695 O, 0370 228.30 1.103 0.0131 223*64 1.223 0.0175 220.83 1 . 490 O. O1 34 219.01 1.622 0.0064 217.70 1 572

1.363 O. 0070 216.75 O, O056 21 6.04 . 1.233 O a 0042 215.44 1.137

. A continuaciÓn se muestran las grgficas que corre1:;Lciona.n los promedioe de l o s par:&ne-tror:

experimentales obtenidos duraate Las corr idas ‘ real izadas en el sistema de lecho fluidisado.

53 sil; czb::.-- ;ro>dcto l e ;;J&e &:, * ”- c-l<*iydir 12 , ~ ‘ C ; L ~ C C ~ L , i2i-

cia1 hastr su h.mec?& fir21 p r i o d o s de velocided constante y cor

%o tieL.ly0. BI el S &cado de g r a o s de trigo y sorgo, no fue‘ posible

obtener m a velodidas constante debido 2 ;ue l a huaedad r e l a t i v z - d e l g r a o no permitió a lcu ,zar e s t o s periodos, pero sin eabaqo con-

humedad relativa u& grandes es pos ib le lo&arlo.

-

Las condiciones adecuadas para separar y secar como ob je t ivo - p r i n c i p a con e s t e equipo en p a r t i c u l a r fueron: l a separación a u11 -

’’ L/D = 1 .O en téminos g e n e r a l e s e s e l más Eiaecuado y una velocidad - superfi .c ia3 del a i r e no nayor a 370 cin/s, un diámetro de partícula - de 0,363 dm, as; como l a temperatura de 19 OC. Con estas condiciones

e s p o s i b l e por m a parte dimilair el grado de in fecc ión de l grano - i n f e c t a d o m e d i a t e su curva correspondiente hasta el l i m i t e deseado-, ’

adeaás l a separación de l a c a s c a r i l l a ‘y las impurezas’pueden s e r dis - minuidas en e l s is tema nediante , l a s velovida2es superficiales de ai-

re requeridas y que se observan en sus curvas de separación de grano

de tr igo o sorgo. Con l o que respecta . t i l secado se presentaron con I

anter ior idad las condiciones m& favorables ( L/D = 1.0 y Vx= 160.57

cm/s ) ’ que el s istema pexmitio pzra realizar e s t a p a r t e d e l proyecto

de s ~ c r d o de g r a o s , pe ro no f-d p o s i b l e u t i l i z a r l o pzra re lac iones-

I L/D maxores dentro d e l sistema. i !

De manera general se puede zlcjorar e l conocimiento de l a sepz-

r a c i ó n y secado de grsnos mec?iante e l & i s t e a 8 de lecho fluidizzdo - con un nayor n h e r o de e q e r i e n c i a s , en donde se tone en cuenta UT+

mayor entendimiento de 10 que eEtz sucediendo en esa operación.

1 .._

60

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Inicio de 12 OperGcio'n del sistemd de Lecho Fluidizado.

Primeraente se purga. l a compresor2 y s e d e j a flu'r el a i r e - por l a line2 correspondiente con e l f i n de permit ir l a s a l i d a del 2 gu2 estmcada en la' tuberia. Una vez encendidsL 12 c o q r e s o r d s e ac

c i o n a e l n e c a a i w o a u t o d t i c o de regulación'de presiÓc, para aante-

n e r l a en un va lor que oscilar6 entre 8 - 11 kg/cm 2 , in terva lo suf i

-

r{& t m t o ds vidrio como de cobre utilizando :%us con jab&. 3h c~

Bspue'a de abrir l a llave que pezmite e l paso de aire, se f i j ó

o r i f i c i o .

Una vez determinadas laE temperaturas de bulbo hhedo y de bul

bo eeco del aire, se ca lcu ló l a h u e d a b r e l a t i v a por medio de un2 - carta psicon6trica elaborada a 586 mmHg de presión

-

1 - '

64

P

D

E

- 1 esquematiza el equipo utilizado en l a calibración

del medidor de f lujo de or i f ic io .

1,5

(%/cm 8 1 *% 2

. 4.73 4. 73 4.73 4.73 4. 73 4.73 4.73

' 4.73 4.73 4. o5 3.77 3.62 3.21 2.78 O. O0

66

Lz %biz C.2 ,%uestrz l o s datos de la vwiaciÓn de la c d d z - de presión a trsves de l Lecho en funci6a de la velocidad superfi - c i a del a i r e a difereates relaciones t / D para grano de Sorgo sa

no utilizado en es ta parte experiuente3.

-

!Dabla P.2

68calZa de Flujoa Q' Hg)

#.o 1.5 2. O 3.0 4. O 5 - 0 6. O 7. o 8,o 9. o

10. o 11.0 12. o 13.0 14.0

7

*

4

ml

3.08 3.08 3.. 08 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 2.92 2.77 2.44 o. O0

- s

-

3.94 3.14 3.14 3.14 3.74 3.74 3.14 3.14 3.74 3.14 3. 02 2.70 2.03 O. 00 -

68

61 - 2

nL -

3.64 3.64 .3.64 3. 64 .3.64 3. 64 3.64 3.43 3.27 3. 20 2.91 2.35 1.65 O. O0

3. a4 3.84 3,84 3.84 3.84

3.84 3.82 3. 65 3.16 2*99

3. 84

2. a6 - 2.. 56 2.08 0.00

4

*&

4.64

4.64 4.64 4.64 4.64 4.62 4.38 4,OO 3.67 3.40 3. 19 2.73 O. 65 0.00

S

*x5

4.75 4.75 4.75 4. 75 41 75 4.75 4.45

3.87 3.63 3.35 2.98 2.05 0.00

4.14

no de t r i g o con cantidades de aire fresco en el sistena de lecho . -

TIE*,D?O

0 KIN. -

o 1 -

15 30 45 60 75 90

.I o5 120

!í?abla a

O 15 30 45 60 75 90

105 120

PESO 1/\1 g

263m25 252.87 247.25. 244.05 242mlO 240.8 1 240.16 239.61 239.21

HUT- bs

T gH20 J %S

18.50 13.83 11.30 9m86 .

i8.98 8.40 8,11 7.86 7.68

m. S C i J ; O

X/d0 %2~/.ss min

o, O000

O. 1687 O. 0960 0.0587 0.0387 o.Olg3 0.0167 o. o1 20

0.3113,

O. 3470 O, 1600. 0,0927 O. 0487 O. 0347 O m O333 0,0213 O. 0187

I

70

O

15 30 45 60 75 90

105 120

263.25 252.25 245.03 242.46. 241.19 240.19 239.37 238.65 238.77

18-50 13.55 10.30 9.14 8-57 8.12 '.7.75 '7.41 7.21

Tabla E-'!

O, 3300 .O. 21 70 0.0773 0.'0380 0,0300 O. 0247 o. 0227 0.0133

I I

O

15 30 45 60

75 90

105 120

263.25 253.41 244.81 241 77 239.97 238.81 238.10 237.68 237.39

18.50 14.07 10.20 8.83 8.02 7.50 7.18 6. 99 6.86

O

15 30 45 60 75

' 90 1 O 5 120

263.25 251.25 245.08 242.15 240.52 239. 47 238.59 237.98 237.47

7. 39 7.12 6.89

- 0.2953 O. 2580 0.0913 O. O540 0.0347 O i O 2 1 3 0,0127 0.0087

- 6.3600 o. 1853 O. 0880 O. 048.7 o. 0320

0.0180 O. 0270

O-. O1 53

71

Los rcszL"i;,dos QGE z C O L ~ ~ ~ - ~ Z C I O Z se gressentz: fxeron 0btei-A- I . . I

dos me&iante el sistez-. de lecho f l u i d i z a d o para grano de sorgo.

Tabla Secado de diferentes muestras de grano de sorgo con

cantidades de aire fresco a l h e n t s d o =SI- sistena.

TIEEPO

€3 min,

O

15 30 45 60

75 90

1 O5 120

238m95 229.24 225.11 222,42 220.69 219.31 218.16 214.40 216.76

O

15 30 45 60

75 90

1 O5 120

238.95 ,229.58 224.80 222.10

220.47 219.23 218,04 217,22 21 6.46

O. 0893 O. 0573 0.0460 O. 0360 0.0253 0,0213

. -

0.3113 o, 1587 o. 0900 0.0540 0,0413

l I "

. .

I

P

I

"? 193477 c ,

I - r

Como tanbien la superficie especifica puede definirse de la -.

siguiente manera :

el diámetro promedio de la siguiente

es de ,esta manera como hamo8 detenninado el diámetro pronedio

de nuestras muestras de &lido$ empleados durante el desarrollo ex -..)

perimenta3 del proyecto,

Se detemina el peso de la muestra en una ba2-a igual a 500

gramos de grano. Por otro l a d e l o s datos que se presentan a conti-

nuación son el resultado del tamizado realizado en la prácticB.

Eo.' de malla Abertura Pe so reso de malla obtenido acwnulado

CPD e: %

4 O, 4699 o. O o. o 6 . 0,3360 337.7 337.7 8 o. 2380 154.0 491.7

10 o, 1910 8*3 1 500.0

De esta forma fié realizailo el experinénto para determinm el

di&etro promedio de par%halaq de las nuestras de granos empleado

as$ como de o t r o s que ee mencioaan a continuación.

f

E'eso obtenido Q

o. 0. 348.11

125.32 26- 5'7

r

P. rzcumulai?

0. o 348-11

473.43 500.00

La tabla 0 .3 Xues3ra la distribución ael t d o de partfcu-

l a s (sorgo) no uniformes.

76

3d.culo de la c d d s de presión a %rads del lecho

F o r medio de la siguiente ecusción :

en el caso Que utilicemos agua o bien puede ser merchio se substi-

tuirá su d m s i d a d correspondiente.

Donde : hl: a2tura 'del 8ma en

el medidor.

.f densidad

g/cc : '::actor de conver - ción.

A;tuljcmdo 15 ecuación se pudierÓn c :dcu l z r l a s czl'das de pre - sión correspondieztes E las diferentes partes del 'lecho fluidizado,

CSllc-Llo de la Fraccign de Vacfo :

4 ( vol. del lecho )

a n d e : D es el. dibetro d.el lecho.

h altura de la c a s . vis

= "" ( vo l . de la nuestra 1 PI.,.

We peeo d e l so'lido.

&.S. densidad aparente del - sólido.

. vv = ' v1 - vm Volmen de vac io

Tor 10 tmt;o teneiros que la ecuoción cue relaciona a 12 frao - ción de vacio es :

"^. i '.

de hmeciad expresandoee coao:

g r m o s de humedad * 100 = $ Hmedad 0' bien como; g r a o s de sólido humedo

g r a o s de humedad * 100 = x = 100 gramos de e6Zido eeco + g r u o s de hmedad . l l r X

Hwnedad en base Zeca .- se expresa como sigue;

$ H u e d a d = gramos de huaedad gramos de sÓ1ido seco

* 100 = x

m e d a d cie E y i l i b l - i o ( X ).- e l contenido de hwlzedad del SÓ- *

l i d o Que e z l e del secador no puede s e r i n f e r i o r al correspondiente

21 ecpi l ibr io COE la h u e d a d del a i r e mtrmte. Zsta porción de a

gua contenida e z el sólido hunedo, que no puede ser separaiia por e l

a i r e d.e entrada, ha causa de eu humedad, se llama " humedad de equi

l i b r i o del s ó l i d o " e

-

-

Xumedad Conbinada .- es l a hunedad contenida For una Eustancia

IEL cual 'ejerse una presión de vapor 'en e;.:uilibrio Penor que 16 del-

%wecizd L i b r e .- es la h:medial corztenidr por vnz sustmcia en

exceso de le huuebaZ de equilibrjo. Solmente 12 hweda8 l i b r e pue-

fie , ser renovilia y e l cantezido de hwedad libre de un sólido depen-

de de le concentración de vapor en el gas.

m le siguiente f i s r a se nuestrim las relecionee Que existen-

para un sólido can un contenido de humedad'X expuesto a un gas '\ de

hmeddd relativa A.