Adicin de un lquido en condiciones cualesquiera, evaporndose parte del lquido.-

UNIDAD I: MTODOS Y EQUIPOS DE HUMIDIFICACIN Operaciones unitarias lllInstituto Tecnolgico de AcapulcoDepartamento de Ingeniera Qumica y BioqumicaEquipo Integrantes:Carmona Palomares Jose Balam29 de Junio del 2015Profesora: Carlina Pinzn Magaa1.5 MTODOS DE HUMIDIFICACIN

INTRODUCCINExisten diferentes mtodos por medio de los cuales se puede humidificar el aire. En la mayora de los casos, la masa de aire se pone en contacto sea con lquidos, slidos hmedos o con masas de aire hmedo. La mayora de los mtodos son simples, a excepcin de la humidificacin adiabtica la cual requiere de condiciones adiabticas (sin intercambio de calor con el medio ambiente).La prctica industrial de la humidificacin del aire se realiza casi exclusivamente en las columnas de humidificacin adiabtica consideramos a continuacin a otros mtodos de humidificacin que siendo de importancia prctica mucho menor dan lugar a una serie de problemas de gran inters an fuera del proceso mismo de la humidificacin.

A)MEZCLAS DE DOS MASAS DE GASES HMEDOSSi mezclamos adiabticamente dos masas de gases hmedos con distintas humedades, el clculo de las condiciones en qu queda la masa de gas resultante puede efectuarse fcilmente en funcin de las condiciones iniciales de las dos corrientes gaseosas, que indicamos por Y1, Y2; i1, i2; t1, t2; y G1, G2 (siendo stas ltimas las masas de aire seco).

B)ADICIN DE VAPOR SATURADO En este proceso a una masa de gas hmedo (Ga), en las condiciones Ya,Ym,Hm, se le adiciona una masa de vapor saturada Mv, con una entalpia Hv. Al realizar las siguientes expresionesDel mismo modo que en el caso anterior, las condiciones del aire resultante han de encontrarse sobre la recta de unin de los puntos representativos del vapor saturado y el gas hmedo en el diagrama psicomtrico.C)ADICIN DE UN LQUIDO QUE SE EVAPORA TOTALMENTE EN LA MASA GASEOSAEl seno del lquido cede entonces calor a la interface, y por lo tanto se enfra.

D)ADICIN DE UN LQUIDO EN CONDICIONES CUALESQUIERA, EVAPORNDOSE PARTE DEL LQUIDO.-La masa de aire G que pasa de las condiciones Yb, Ib, mientras que la cantidad de lquido inicial Mr a t, se enfra hasta Tl2 disminuyendo su masa hasta M2. Por aplicacin de un balance de materia y un balance entalpico llegamos a las expresiones:

Siendo h1 y h2 las entalpias inicial y final del liquido.

E)PONIENDO EL GAS EN CONTACTO CON UN SLIDO HMEDOEste mtodo se emplea mas con el objeto de secar el slido que con el de humidificar el aire. En este proceso un solido se le transfiere el aire secando el solido y humidificado el aire. Para este mtodo se introduce al proceso un secador a una temperatura Ts con una humedad Ys y se obtiene a una temperatura Ts2 con una humedad Ys2

GA(YA2 YA1) = MS(YS1 YS2)

Si consideramos un proceso adiabtico, el balance de energa es:

GA(HA1 - HA2) = MS(HS2 HS1)

Donde HS2 y HS1 son la entalpia de entrada y salida del slido (respecto a 0) y por definicin

HS = (CS + YSCL) TS + H0 En donde y son los calores especficos del slido seco y del lquido que acompaa al slido respectivamente. T y la temperatura y humedad del slido y el calor integral de mezcla del slido (referido a 0C)F)PONIENDO EL GAS EN CONTACTO CON UN LIQUIDO QUE SE MANTENGA A LA TEMPERATURA DE ROCI DEL GAS CORRESPONDIENTE A LAS CONDICIONES DE HUMEDAD QUE NOS INTERESEN.-

En este caso, si tenemos aire en las condiciones A(t1 , Y1) y que queremos llevarlo hasta las condiciones B(t2,Y2), ha de ponerse en contacto con agua que se mantenga a la temperatura C Para mantener el agua a esa temperatura ha suministrrsele igual que cantidad de calor que la que absorber el aire en forma de calor latente al humidificarse. El aire pasar directamente de las condiciones A a las C, y fuera del contacto del agua hay que suministrarle despus el calor necesario que llevarlo de C a B.

G) PONIENDO EL GAS EN CONTACTO CON AGUA EN UNA COLUMNA DE HUMIDIFICACINEn este proceso las condiciones de contacto entre el aire y el agua son tales que el aire alcanza las condiciones de saturacin adiabtica en contacto con el agua, que entra en el humidificador a la temperatura de saturacin adiabtica del aire. Si disponemos del aire en las condiciones A y queremos llevarlo hasta las condiciones indicadas por B Columna de humidificacin adiabtica

Es el proceso de humidificacin mas empleados en la industria , el coste de energa es menor a otros procesos La eficiencia de este mtodo son tales el contacto entre el aire y el agua es mayorPara que este mtodo tenga una buena eficiencia se debe realizar bajo las siguientes condiciones y parmetros:

Se calienta el aire fuera del contacto con el agua asta la temperatura de saturacin adiabtica.Se introduce el aire en el aire en el humidificador.El aire que cspide del humidificador con la humedad deseada se calienta fuera del contacto del agua asta alcanzar la concentracin final

Aire desde un punto A asta un punto B1.5 Equipos de humidificacin

TORRESDEENFRIAMIENTO

Torres de enfriamiento de tiro naturalTorres de enfriamiento atmosfricasTorres de enfriamiento de tiro forzadoTorres de enfriamiento de tiro inducidoTorres de enfriamiento de tiro natural:

Una torre de tiro natural es aquella en la que el aire es inducido por una gran chimenea situada sobre el relleno. La diferencia de densidades entre el aire hmedo caliente y el aire atmosfrico es el principal motivo por el cual se crea el tiro de aire a travs de la torre. Las torres de tiro natural han de ser altas y, adems, deben tener una seccin transversal grande para facilitar elmovimiento del aire ascendente.En ellas el agua caliente proveniente del proceso se pone en contacto con el aire, provocando su calentamiento y su ascenso como consecuencia de la disminucin de su densidad. El aire ascendente depresin en la parte inferior de la torre generndose la posibilidad de la admisin de aire fresco.

Figura 1. Esquema de una torre de enfriamiento detiro natural.Torres de enfriamiento atmosfricas:

El movimiento del aire depende del viento y del efecto aspirante de los aspersores. Se utiliza en pequeas instalaciones. Depende de los vientos predominantes para el movimiento del aire. En las torres atmosfricas el agua cae en flujo cruzado con el aire. stas presentan bajos costos de mantenimiento, con ellas no es posible lograra cercamientos pequeos y pueden ser construidas con rellenos o sin rellenos.

Figura 2. Esquema de una torre de enfriamientoatmosfricaTORRES DE ENFRIAMIENTO DE TIRO FORZADO

El aire es forzado por un ventilador situado en la parte inferior de la torre y se descarga por la parte superior. Estas torres son, casi siempre, de flujo a contracorriente.

TORRES DE ENFRIAMIENTO DE TIRO INDUCIDO

El aire se succiona a travs de la torre mediante un ventilador situado en la parte superior de la torre. Es el tipo de torre ms utilizado en la industria. Las torres de tiro inducido pueden ser de flujo a contracorriente o de flujo cruzado. El flujo a contracorriente significa que el aire se mueve verticalmente a travs del relleno, de manera que los flujos de agua y de aire tiene la misma direccin pero sentido opuesto.

HUMIDIFICADORES

Humidificadores de atomizacin Humidificadores de evaporacinHumidificadores ultrasnicosHUMIDIFICADORES DE EVAPORACINEn estos equipos se hace pasar la corriente alterna directamente a travs del agua para calentarla. Se basa en empapar de agua los materiales absorbentes y expulsar el aire de la sala hacia l. Es un modelo eficaz consiste en una banda de plstico esponjoso sobre un tambor que se humedece en un depsito de agua, el tambor se mueve mientras un ventilador mueve el aire de la sala mediante la esponja humedad

HUMIDIFICADORES DE ATOMIZACIN

Emplea un eje que gira a gran velocidad enviando una fina lmina de agua desde un depsito para golpear unas cuchillas fijas. Las gotas que se forman son ventiladas y se evaporan en un metro del dispositivo. Este tipo de humidificador se llama tambin centrifugo por que arroja el agua mediante la fuerza centrfuga de su eje central.

Utilizan un disco rotatorio para atomizar el agua y transformarla en millones de pequesimas gotas que, impulsadas por un ventilador integrado, son introducidas en el ambiente donde se evaporan humectando y enfriando el aire.

Son sistemas de humectacin simple, econmicos y de fcil mantenimiento.Vista interior de un humidificador centrifugoToberaHlice de paso regulable. MotorDiscos cncavos de acero inoxidable para micropulverizacinTubo inyectorMotorVlvula reguladora de caudal.Rejas protectoras.Colector de sobrante.Cncamo.Bomba recuperadora.

Humidificadores ultrasnicosLos humidificadores ultrasnicos, producen una nebulizacin delaguaa travs de vibraciones de muyalta frecuencia, son extremadamente seguros, silenciosos, con caudal regulable y de muy bajo consumo (tpicamente de 20W a 35 W). Por otra parte slo puede utilizarse agua y est absolutamente prohibido el uso de cualquier aditivo. Su uso tpico es la restauracin de la humedad relativa durante largos perodos de tiempo.

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