miércoles, 9 de noviembre de 2016

EXTRACTORES: Equipos de Absorcion y Adsorcion

ADSORCIÓN

Es un proceso en el cual un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua por contacto con una superficie sólida (adsorbente).

ABSORCIÓN


La absorción de gases está basada en la transferencia de materia entre dos fases (gaseosa y líquida) entre las que existe un gradiente de concentración del componente que se separa. La transferencia de materia tiene lugar al poner ambas fases en contacto, generalmente por medio del relleno de una columna o torre de absorción.

Atendiendo al método de creación de la superficie de contacto desarrollada en las torres de absorción pueden clasificarse del modo siguiente:

Superficiales 
Peliculares
De relleno
De burbujeo (de platos)
Pulverizadores

TORRES RELLENAS
El equipo consiste esencialmente en una columna que posee un conjunto de cuerpos sólidos, que descansan sobre una rejilla con agujeros, los cuales permiten el paso de
los fluidos.

TORRES DE ABSORCIÓN DE PLATOS 

(TORRES DE BURBUJEO O BORBOTEO)
En estos equipos, el gas burbujea dentro de una capa de líquido, de modo que la
superficie de contacto entre las fases es la superficie de todas las burbujas formadas.
Las torres de platos son columnas dentro de las cuales están instalados platos
igualmente espaciados
.
EQUIPOS DE ABSORCIÓN 
DE PULVERIZACIÓN
En los absorbedores de pulverización (atomización), la
superficie de contacto entre las fases se crea por la
pulverización del líquido en la masa del gas en forma de
gotas pequeñas.

Fuente:
https://prezi.com/9jbmumizbhtc/equipos-industriales-de-absorcion-y-adsorcion/

 HUMIDIFICACIÓN, SECADO Y LIOFILIZACIÓN

Humidificación:
Enfriamiento de agua por evaporación
Cuando un líquido caliente se pone en contacto con un gas no saturado, parte del líquidos evapora, disminuyendo en consecuencia su temperatura. Este
enfriamiento del líquido es el propósito de muchas operaciones contacto gas – líquido, especialmente en el caso del sistema aire – agua. Grandes cantidades de agua se enfrían por este método en estanque con aspersores y, más frecuentemente, en torres altas a través de las cuales circula aire con tiro natural o impulsado por ventiladores (tiro forzado).
La finalidad de esta operación es conservar el agua de refrigeración reutilizando numerosas veces el agua enfriada. El agua caliente, que generalmente procede de un condensador u otra unidad de transferencia de calor, se introduce por la parte superior de la torre de enfriamiento
y se distribuye mediante bateas y vertederos de rebose,cayendo en forma de cascada sobre un enrejado de tablillas que proporciona grandes áreas de contacto entre el aire y el agua. El flujo ascendente de aire a través de la torrees inducido por el viento y por la flotación del aire caliente en la torre.En principio, una torre de enfriamiento es un tipo especial de una torre de relleno. En este caso el relleno habitual es madera de ciprés, que siendo relativamente económico,resiste en forma prolongada la acción combinada del viento y del agua.En la torre, una parte del agua se evapora en el aire y se transfiere además calor sensible desde el agua caliente hacia el aire más frío. Ambos procesos disminuyen la temperatura del agua. Para mantener el balance del agua sólo se requiere reponer las pérdidas por evaporación y de arrastre por el viento. La pérdida de agua durante el enfriamiento es pequeña. Se estima en aproximadamente 2% para un enfriamiento de 10 (ºC).
Humidificadores y Deshumidificadores.
Los equipos de contacto gas – líquido no sólo se utilizan para enfriar el líquido, sino que también para humidificar o para deshumidificar el gas. 
En un humidificador el líquido se pulveriza en forma de rocío en gas caliente no saturado, de forma que se transfiere calor y materia. El gas se humidifica simultáneamente se enfría, en condicioes adiabaticas.
Liofilización
Es una forma especial de secado que consiste en la eliminación de agua de un sólido mediante sublimación de la misma. Es decir, el agua previamente congelada se transforma directamente a vapor. 
La liofilización se lleva a cabo normalmente a vacío y a temperaturas inferiores al punto de fusión del agua (ºC). El calor es suministrado por placas planas calientes dispuestas entre las bandejas que contienen el material. Un ejemplo de producto liofilizado es el café soluble. La operación es discontinua. Las ventajas de esta operación son.
•La congelación detiene los procesos bioquímicos, fisiológicos que deterioran los alimentos y productos naturales
•Se conservan los aromas y se crea porosidad y fácil solubilidad de los productos finales.



 Torre de enfriamiento de control de producción de energía.
fuente: https://es.scribd.com/doc/63858203/humidificacion-secado

martes, 11 de octubre de 2016

SECADO: Evaporadores y Cristalizadores

Evaporador:

Los evaporadores son equipos vaporisantes que pueden considerarse como un intercambiador de calor modificado, que ademas de producir un cambio e fase, puede darse otros fenómenos asociados a la concentración de la disolución, como la formación de sólidos o la descomposición de sustancias.
  Un evaporador tiene un diseño, tamaño y capacidad particular conforme la aplicación y carga térmica.

Entre sus aplicaciones mas importantes se encuentran:


  • Obtención de agua des mineralizada.
  • concentración de productos en industrias de alimentos y medicamentos.

Cristalizadores:

La formación de cristales sólidos dentro del seno de una solución liquida, es la de mayor importancia comercial dentro del proceso de cristalización.
La solución se concentra y se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura y el soluto forma cristales casi puros.
Los cristalizadores comerciales puede operar de forma continua o por cargas, excepto para aplicaciones especiales. 
Condiciones de los cristalizadores:
  • crear una solución sobresaturada, ya que la cristalización no se puede conseguir sin la sobresaturación.
  • El medio utilizado para producir la sobresaturación depende esencialmente de la curva de solubilidad de cada soluto.
  • Existen compuestos que poseen curvas de solubilidad invertida y se hacen mas solubles a medida que la temperatura disminuye.
  • para cristalizar estos compuestos se precisa crear la sobresaturación mediante evaporación. En los casos intermedios resulta util la combinación de evaporación y enfriamiento.
Tipos de cristalizadores:
  • Crisitalizador de suspención mezclada y de retiro de producto combinado
  • Crisitalizador de enfriamiento superficial 
  • cristalización de evaporación de circulación forzada.
Fuente:
http://es.slideshare.net/yoly10/evaporadores-y-cristalizadores

Secado: Tipos de Secadores.

SECADO: Es un proceso que implica transferencia de masa entre un gas y un sólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa en base a la diferencia entre la presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa.

De una forma mas simple podemos decir que un proceso de secado consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido, con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo.

Tipos de secadores:
a) Discontinuos: Según si la carga del material se añade completamente al principio de la operación.  
- De bandejas a presión atmosférica o al vacío: Consiste en un gabinete, de tamaño suficientemente grande para alejar los materiales a secar, en el cual se hace correr suficiente cantidad de aire cliente y seco

- Discontinuo agitado a presión atmosférica o al vacío: Es un secador por lotes, esta formado por un gabinete de hierro con puertas herméticas , de modo que se trabaje al vacío, los anaqueles están vacíos donde se colocan las bandejas con los materiales húmedos.

- Rotatorio a presión atmosférica o al vacío
b) Continuos: Si se va añadiendo continuamente durante la misma operación.
- Lecho fluidizado

- Banda continua con circulación transversal

- Neumático

- Rotatorio – directo o indirecto

- Vertical, con estantes rotatorios

- Pulverizador (“spray”)

Secadores continuos de túnel: Esta formado por un túnel, por el cual pasan bandejas o carretillas con el material a secar, dentro del túnel, se hace fluir, generalmente a contracorriente,aire caliente, el cual sirve para secar los sólidos. 


Secadores rotatorios: en general consta de un cilindro hueco que gira sobre su eje, con una ligera inclinación para permitir el desliz de los sólidos a secar hacia la boca de salida. Se alimentan por la boca de entrada y por la boca de salid se alimenta el gas caliente.  Que habrá de secar a contracorriente el solido que se desliza despacio hacia la salida, a medida que se va secando. 

Secadores por aspersión: Se atomiza una suspensión liquida, la cual es recibida por una corriente a contrafluo de aire caliente que evapora el liquido, de modo que caen las partículas  solidas u se separan de la corriente de gas, por o ser volátiles. Las cámaras para este efecto deben ser suficientemente grandes, par que el tiempo de contacto interfacial sea suficiente.

Fuentes: https://prezi.com/uvgghfx_zwxc/tipos-de-secadores/






INTERCAMBIADORES DE CALOR

 Equipos de separcion disfuncional:

Tipos de intercambiadores de calor según su construcción. Si bien los intercambiadores de calor se presentan en una inimaginable variedad de formas y tamaños, la construcción de los intercambiadores está incluida en alguna de las dos siguientes categorías: carcaza y tubo o plato. Como en cualquier dispositivo mecánico, cada uno de estos presenta ventajas o desventajas en su aplicación.

Carcaza y tubo: La construcción más básica y común de los intercambiadores de calor es el de tipo tubo y carcaza
Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor llamado carcaza. El flujo de fluido dentro de los tubos se le denomina comúnmente flujo interno y aquel que fluye en el interior del contenedor como fluido de carcaza o fluido externo. En los extremos de los tubos, el fluido interno es separado del fluido externo de la carcaza por la(s) placa(s) del tubo. Los tubos se sujetan o se sueldan a una placa para proporcionan un sello adecuado. En sistemas donde los dos fluidos presentan una gran diferencia entre sus presiones, el líquido con mayor presión se hace circular típicamente a través de los tubos y el líquido con una presión más baja se circula del lado de la cáscara. Esto es debido a los costos en materiales, los tubos del intercambiador de calor se pueden fabricar para soportar presiones más altas que la cáscara del cambiador con un costo mucho más bajo. Las placas de soporte también actúan como bafles para dirigir el flujo del líquido dentro de la cáscara hacia adelante y hacia atrás a través de los tubos.

Plato: El intercambiador de calor de tipo plato consiste de placas en lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y frío Los líquidos calientes y fríos se alternan entre cada uno de las placas y los bafles dirigen el flujo del líquido entre las placas. Ya que cada una de las placas tiene un área superficial muy grande, las placas proveen un área extremadamente grande de transferencia de térmica a cada uno de los líquidos .Por lo tanto, un intercambiador de placa es capaz de transferir mucho más calor con respecto a un intercambiador de carcaza y tubos con volumen semejante, esto es debido a que las placas proporcionan una mayor área que la de los tubos. El intercambiador de calor de plato, debido a la alta eficacia en la transferencia de calor, es mucho más pequeño que el de carcaza y tubos para la misma capacidad de intercambio de calor.
Sin embargo, el tipo de intercambiadores de placa no se utiliza extensamente debido a la inhabilidad de sellar confíablemente las juntas entre cada una de las placas.

Fuentes: 
http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/HeatExchanger/Intercambiadores.pdf

Intercambiadores de Calor: Ensayos Analíticos

Intercambiadores de Calor:
ensayos analíticos. 

Métodos de análisis de intercambiadores de calor
 Método por factor de corrección en la diferencia de temperatura media logarítmica (LMTD) Como se menciono la diferencia de temperatura media logarítmica no se puede aplicar a intercambiadores de calor de múltiple paso y de flujo cruzado. El parámetro de temperatura θm que aparece en las ecuaciones (2) y (3) es la real o diferencia de temperatura media efectiva y está relacionada a la diferencia de temperatura media logarítmica escrita anteriormente en la ecuación
 (30): θm = LMTD = ∆T1 − ∆T2 ln (∆T1/∆T2) = ∆T2 − ∆T1 ln (∆T2/∆T1) 
y las funciones 
P = t2 − t1 T1 − t1 (35) 
definida como la efectividad del lado frío y 
R = T1 − T2 t2 − t1 = Cc Ch (36)
 definida como una razón de capacidad térmica. La diferencia de temperatura media efectiva en un intercambiador de múltiple pasos o de flujo cruzado, θm, estará relacionada a diferencia de temperatura media logarítmica mediante
 θm = F (LMTDc) 
donde el factor de corrección está dado por
 F = θm LMTDc (37) 
es una función de P, R y del arreglo del flujo de fluido.
 La obtención del factor de corrección de la diferencia de temperatura media logarítmica comenzó en los inicios de la década de los años 1930 [[1], [2], [4] y [3]]. Los factores de corrección están disponibles en cartas como las que se muestran en las figuras () y ().

Fuente:
file:///F:/usuarios/alumno/Documentos/Libros%20PDF%20y%20Ar.WORD/Intercambiadores.pdf

HORNOS



Los hornos industriales para cocinas son “cajas” con cierre hermético que emiten calor de diferentes fuentes con la finalidad de cocinar alimentos a diferentes temperaturas, están diseñados para soportar cargas enormes de trabajo, tanto en horas, volúmenes y pesos de alimentos por hornear. Son un equipo de categoría industrial que forman parte de las cocinas industriales, para restaurante y panaderías.
Existen cuatro tipos de hornos según su alimentación y de esta depende su forma de cocción u horneado de los alimentos, ideados para cubrir cualquier necesidad:


  • LOS HORNOS COMBINADOScombinan las potencias de la electricidad y la combustión por gas lo que los hace una excelente opción para restaurantes ya que se combinan. Algunos de estos hornos usan también el vapor, para realizar el horneado o la cocción.  
  • LOS HORNOS DE CONVECCIÓN: están alimentados por gas y equipados con turbinas o ventiladores que distribuye el calor de forma homogénea, entre estos se encuentra los hornos rotativos especiales para la panadería y pizzería, son hornos verticales fabricados en acero inoxidable.
  • LOS HORNOS CONVENCIONALES: son alimentados por gas que usan como instrumento quemadores inferiores. Hechos en acero inoxidable por fuera y por dentro recubiertos en porcelana o piedra.
  • LOS HORNOS DE MICROONDAS: son hornos que trabajan por frecuencias de radio o también conocidas como microondas, que ponen en movimiento a las moléculas de agua y grasas de los alimentos, provocando de esta forma calor por fricción.

 Las operaciones industriales abarcan una amplia gama de temperaturas, las cuales dependen del material a calentar y también (para un material dado) del objeto del proceso de calentamiento y de las operaciones subsiguientes.
 Así, atendiendo al tipo de efecto que el horno produce en el producto, se pueden tener:

- Hornos para producir efectos físicos en el producto, que a su vez pueden dividirse en:
    - Hornos de calentamiento
    - Hornos de fusión 

- Hornos para producir efectos químicos en el producto (Reducción sin fusión, fusiones reductoras, sinterización, tostación, calcinación, volatilización reductora, volatilización, metalotermias, etc).
Por otro lado los hornos usados en las grandes industrias pueden clasificarse en dos grandes grupos con diversos tipos:


 1.- HORNOS DE LLAMA 
     1.1.- HORNOS VERTICALES O DE CUBA 
     1.2.- HORNOS DE BALSA
     1.3.- HORNOS ROTATORIOS 
     1.4.- HORNOS TÚNEL 

 2.- HORNOS ELÉCTRICOS
     2.1.- HORNOS DE RESISTENCIAS.
     2.2.- HORNOS DE ARCO
     2.3.- HORNOS DE INDUCCIÓN