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Page 25

3.1.4. Rectas de humidificación no adiabática

En la figura 6 se representa un proceso de esta índole. En la
cámara entran M’(l+x1) kg/h de aire con una humedad x1, una
temperatura t1 y una entalpía iG1, poniéndose en contacto con
agua a una temperatura T. Abandona la misma a una tempera-
tura t2, con una humedad x2 y una entalpía iG2. También
entran en la cámara M’(x2-x1) kg de agua/h a la temperatura
T, para compensar la que se evapora. La temperatura del agua
en la cámara se mantiene constante aportando Q kcal/h, con lo
que se compensa no sólo la pérdida de calor debida a la eva-
poración, sino también las posibles pérdidas de calor desde la
cámara hacia el exterior, Qp kca/h.

Figura 6

Procesos de interacción aire-agua I

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Un balance entálpico englobando toda la cámara vendrá
expresado por la siguiente ecuación:

siendo cL el calor específico del agua líquida. Introduciendo
las magnitudes:

y

y dividiendo (23) por M’(x2-x1), se puede escribir:

Haciendo,

se llega finalmente a:

Sustituyendo los valores de iG dados por (20):

es decir:

Antonio Marcilla Gomis
Introducción a las operaciones de separación

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Se puede suponer que el material a secar entra y sale del seca-
dor a 38ºC. El material pierde 0.045 kg de agua/kg de pro-
ducto y se seca un total de 900 kg/h. Calcular:

a) Humedad del aire inicial, del aire lavado, del aire precalen-
tado y del que sale del secador.

b) ¿Cuál es la humedad relativa en cada uno de los puntos
anteriores?

c) ¿Qué cantidad de aire seco se debe utilizar por hora?

d) ¿Cuál es el volumen total del aire que abandona el secador?

e) ¿Qué cantidad de calor hay que suministrarle al aire en el
cambiador?.

7. Construir el diagrama de Mollier para el sistema meta-
nol-aire a 760 mmHg de presión total, en los siguientes inter-
valos de valores: x = 0 y 0.3, st entre 0 y 50 kJ/kg de aire seco.
En dicho diagrama deben aparecer isotermas cada 5ºC, isoen-
tálpicas en intervalos de 40 unidades, y curvas para valores de
humedad relativa de 1, 0.8, 0.6, 0.4 y 0.2.

Datos: Calor latente de vaporización del metanol a 0ºC = 1190
kJ/kg. Calor específico del aire = 1 kJ/kgºC. Calor específico
medio del vapor de metanol = 2.09 kJ/kgºC.

Antonio Marcilla Gomis
Introducción a las operaciones de separación

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8. Si las temperaturas húmeda y seca de una mezcla de meta-
nol y aire a 760 mmHg son respectivamente 24ºC y 38ºC,
¿cuáles son los valores de las humedades absoluta y relativa,
el punto de rocío y la temperatura de saturación adiabática?.

Datos:

Calor específico medio del vapor de metanol = 1.90 kJ/kgºC ;
h/k’ = 1.22 s α= (hc+hr)/hc = 1.054

Procesos de interacción aire-agua I

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