A SECAGEM EM TÚNEL DE VENTO

SECAGEM EM TÚNEL DE VENTO

Bruna S. Cabral, Jéssica L. Pimenta, Mariane M. S. Soares

Curso de Engenharia Química, Instituto de Ciência e Tecnologia

Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri

Diamantina/MG, março de 2017

Resumo: Este artigo tem por objetivo determinar as curvas cinéticas de secagem em sílica submetida a diferentes temperaturas do ar, determinar o coeficiente convectivo, as fases de secagem, a umidade crítica do material e a variação de entalpia. Entender as variáveis envolvidas em um processo de secagem a partir dos parâmetros obtidos. Uma quantidade de 215,994 g de sílica gel foi submetida a um processo de secagem em túnel de vento, sob condições de temperatura do ar quente de 70 ºC e mesma velocidade de escoamento. 

Palavras-chave: secagem, curvas de secagem, umidade.

Introdução

A secagem é uma das operações unitárias mais antiga e usada em vários processos usados em indústrias agrícolas, cerâmicas, químicas, alimentícias, entre outros (FOUST, 1982). Essa técnica consiste na remoção de uma substância volátil, não sendo necessariamente a água, de um produto sólido ou semissólido, através do fenômeno da evaporação. Para que isso ocorra, faz-se necessário o fornecimento de calor ao sistema. Também, deve haver um sorvedor de umidade para a remoção do vapor d’água formado a partir da superfície do material seco (ALONSO, 2001). À quantidade de água presente no material dá-se o nome de umidade (FOUST, 1982).

O processo de secagem de um sólido úmido é feito mediante a passagem de uma corrente de ar atmosférico aquecido por esse sólido a uma temperatura e umidade fixas, por uma combinação de transferência de calor (para evaporar o líquido) e massa (para remover a umidade de dentro do sólido), reduzindo a quantidade de água presente no corpo sólido (FOUST, 1982).

Quando um sólido é submetido a uma secagem térmica ocorre simultaneamente transferência de calor e massa, e manifesta-se sob um comportamento típico, que pode ser observado na curva de secagem. Entretanto, cada sólido possui uma curva característica, porém, em geral, possuem uma curva de secagem bem definida, decrescente ao longo do período de secagem (PERRY, 2008).

Ao submeter um sólido úmido com ar quente, o ar deve fluir paralelamente a superfície a ser seca, para que a temperatura e a umidade do ar sobre a superfície se mantenham constantes durante todo o ciclo de secagem e que todo calor necessário seja levado ao produto. A quantidade de calor necessária para a evaporação do líquido deve ser igual à quantidade de calor fornecida pelo o ambiente para que ocorra a secagem. Esse calor é transferido por convecção. Assim, a medida que a umidade do produto é reduzida, dificulta ainda mais a sua remoção (PERRY, 2008).

Contudo, a velocidade de secagem de um material está intimamente ligada ao seu tamanho, ou seja, quanto maior o objeto, menor a velocidade de secagem (COSTA, 2011).

Objetivos

Objetivos Gerais

Estudar ensaios de secagem de materiais sólidos, abordando todos os fenômenos que ocorrem durante um processo de secagem, tendo em vista as particularidades do material a ser seco.

Objetivos Específicos

• Determinar e construir as curvas típicas (cinéticas) de secagem e os parâmetros (velocidade de secagem, umidade crítica, etc.) nos diferentes períodos característicos;
• Analisar as variáveis psicrométricas durante o processo de secagem.

Materiais e Métodos 

Materiais

• Equipamento Túnel de Vento, contendo:

• Soprador centrífugo;
• Câmara de secagem com suporte para pendurar o corpo de prova ou bandeja;
• Sistema de pesagem composto por suporte e balança semi-analítica;
• Psicrômetro;
• Medidor de velocidade/vazão;
• Sistemas de aquecedores do ar (resistências elétricas);
• Termopares ligados a um mostrador digital.

• Sílica gel;
• Água.

Métodos

Inicialmente, preparou-se uma amostra do material (sílica gel) encharcada em água destilada, com a finalidade de se obter um material o mais saturado possível. Em seguida, pesou-se o porta amostra com o auxílio de uma balança e anotou-se o valor registrado.