El documento describe el proceso de secado por aspersión para producir leche en polvo. En este proceso, una suspensión líquida se atomiza en un flujo de gas caliente, evaporando rápidamente el agua de las gotas para producir partículas sólidas secas que se separan del flujo de gas. El documento incluye tablas con datos de temperatura, humedad y transferencia de calor durante el proceso de secado experimental de arena húmeda usando este método.

1. Secado por aspersión - leche en polvo
FUNDAMENTOS
El secado se puede definir como un proceso en que hay intercambio simultáneo de
calor y masa, entre el aire del ambiente de secado y el sólido. Dos procesos ocurren
simultáneamente cuando un sólido húmedo es sometido a un secado térmico:
1. Hay transferencia de energía (calor) de los alrededores para evaporar la humedad de
la superficie.
2. Hay transferencia de la humedad interna hacia la superficie del sólido.
De estos dos procesos dependerá la rapidez con la cual el secado se lleve a cabo
(Ángeles, 2009).
En un secador por aspersión, un líquido o una suspensión se atomiza una corriente de
gas caliente para obtener una lluvia de gotitas finas. El agua se evapora de dichas gotas
con rapidez, y se obtienen partículas secas de sólido que se separan de la corriente de
gas. El flujo de gas y de líquido de la cámara de aspersión puede ser a contracorriente,
en paralelo o una combinación de ambos. En este experimento se usará en paralelo
(Geankoplis, 1998).
Definiciones principales:
Temperatura de bulbo seco: Es la medida con un termómetro convencional de mercurio
o similar cuyo bulbo se encuentra seco.
Temperatura de bulbo húmedo: Temperatura que se mide con un termómetro envuelto
en un material saturado (algodón). La evaporación del agua produce un enfriamiento
que depende de la capacidad evaporativa del aire.
Humedad absoluta: Es la cantidad de vapor de agua por unidad de volumen de aire
ambiente.
Punto de rocío: Es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua
contenido en el aire, produciendo rocío o neblina.
A continuación, se enlistan los productos que son obtenidos por secado por aspersión
(Masters, 1991):
§ Resina acrílica
§ Óxido de aluminio
§ Antibióticos
§ Bentonita
§ Plasma sanguíneo
§ Catalizadores (Ni, Zn)
§ Café instantáneo
§ Detergentes
§ Enzimas
§ Flavorizantes
§ Fungicidas
§ Herbicidas
§ Proteína vegetal hidrolizada
§ Sílica Gel
§ Vitaminas A, B2, E
§ Sorbitol

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
- Pesar las bandejas vacías.
- Rellenar las bandejas con un sólido modelo, por ejemplo arena previamente seca,
esta debe ser de un determinado tamaño de partícula.
- Pesar la arena seca, ya en cada una de las charolas.
- Humedecer la arena hasta la saturación, pesar nuevamente la charola y conocer el
peso de la arena
humedecida, es decir el sólido húmedo.
- Inicie la operación del equipo de acuerdo a las indicaciones del profesor, regulando
la temperatura de operación a 80 °C y la velocidad del aire sugerida de 0.8 m/s
(Realiza una caracterización previa de las velocidades de flujo con el anemómetro).
- Tomar los datos de peso de la masa de arena total en intervalos equidistantes de
tiempo, se recomienda cada 5 minutos los primeros 30 minutos, posteriormente cada
10 minutos hasta completar 60 y finalmente cada 15 minutos hasta completar 120
minutos.
- Tomar de la misma manera que los datos de masa los de temperatura de bulbo seco
y bulbo húmedo antes y después de que el aire pase a través de las bandejas.
Verificar que los sensores de temperatura de bulbo húmedo se encuentren saturados.
- El experimento finaliza cuando las temperaturas de bulbo húmedo y seco que
atraviesan las bandejas se igualan.

3. DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO Y BALANCE DE MATERIA
Componentes
Corrientes del proceso
1 2 3 4 5 6
Aire caliente
Leche 500 mL. 517.5 g
Agua 459.48 g
Aire húmedo
Sólidos
ligeros
15.63 g 0.537 g
Sólidos
pesados
16.45 g
RESULTADOS
Tabla 1. Temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco a la entrada y a la salida de la
cámara de secado.
ENTRADA SALIDA
Tiempo
(min)
Bulbo seco
(°C)
Bulbo húmedo
(°C)
Bulbo seco
(°C)
Bulbo húmedo
(°C)
0 95 26 48 31
4 100 32 51 33
9 97 39 51 33
12 101 43 45 31
15 99 40 47 30
18 96 45 63 28
21 95 37 67 34
24 101 39 65 34
27 101 37 72 34
30 96 38 67 34
33 97 37 68 32
36 96 38 67 34

4. 39 98 41 70 33
42 99 40 70 33
45 97 39 68 32
48 99 38 67 32
PROMEDIO 97.9375 38.0625 61.625 32.375
Tabla 2. Datos psicrométricos a 2,240 m de altitud o 0.796 atm calculados a la
entrada de la cámara de secado.
Tiempo
(min)
Humedad
relativa
%
Punto de
rocío
°C
Pv sat
mbar
Pv
mbar
Humedad
absoluta
g/kg
Entalpía
KJ/kg
Volumen
específico
m3/kg
0 0.020203 -36.9953 846.0753 0.1709 0.1388 95.8036 1.3782
4 1.4748 13.0128 1014.1845 14.9572 12.385 133.7065 1.4244
9 4.6902 30.0848 910.3001 42.6952 36.7083 195.7972 1.4671
12 5.6764 36.036 1050.9199 59.6547 52.521 242.5725 1.5185
15 4.7193 31.4565 978.5187 46.1797 39.8964 206.4959 1.4821
18 8.2668 39.6494 877.7 72.5581 65.0698 270.6641 1.526
21 4.1756 26.8322 846.0753 35.3289 30.0688 175.8872 1.4444
24 3.8845 29.3075 1050.9199 40.8236 35.0086 195.5197 1.4791
27 3.0928 25.4257 1050.9199 32.5028 27.5569 175.4982 1.4623
30 4.4349 28.4869 877.7 38.9251 33.2934 185.5812 1.4555
33 3.7774 26.3744 910.3001 34.3865 29.2291 175.7572 1.4504
36 4.4349 28.4869 877.7 38.9251 27.5569 175.4982 1.4623
39 5.4295 33.3002 943.8985 51.2491 44.59 218.0023 1.4886
42 4.7193 31.4565 978.5187 46.1797 39.8964 206.4959 1.4821
45 4.6902 30.0848 910.3001 42.6951 36.7083 195.7972 1.4671
48 3.8339 27.8551 978.5187 37.5163 32.0264 185.37976 1.4645
PROM: 4.207543938 25.0534 943.909356 39.67175 33.9158813 189.6535413 1.4657875
Volumen específico=1/ρ
Tabla 3. Datos psicrométricos a 2,240 m de altitud o 0.796 atm calculados a la salida
de la cámara de secado.
Tiempo
(min)
Humedad
relativa
%
Punto de
rocío
°C
Pv sat
mbar
Pv
mbar
Humedad
absoluta
g/kg
Entalpía
kJ/kg
Volumen
específico
m3/kg
0 32.8816 27.5006 111.7505 36.7453 31.3351 129.3449 1.2625
4 32.1259 29.6695 129.7588 41.6862 35.7909 144.0901 1.283
9 32.1259 29.6695 129.7588 41.6862 35.7909 144.0901 1.283
12 39.8125 28.1611 95.9319 38.1929 32.6343 129.5135 1.2532
15 32.2175 26.2972 106.2458 34.2297 29.0895 122.4744 1.2542
18 9.11 18.1787 228.8192 20.8454 17.397 108.8146 1.2933
21 13.6777 27.8157 273.6542 37.4298 31.9488 151.1397 1.3384
24 15.3304 28.2471 250.3863 38.3852 32.8073 151.2619 1.3323
27 10.3076 26.6944 339.9717 35.043 29.8138 150.8358 1.3537
30 13.6777 27.8157 273.6542 37.4298 31.9488 151.1397 1.3384

5. .
Tabla 4. Datos de flujo másico y calórico, así como entalpía de la entrada comparada
con la salida.
Tiempo
(min)
ΔH
kJ/kgaire seco
Transferencia
de calor
kJ/min
Agua eliminada
gagua/min
0 -33.5413 -69.52440664 -64.66369064
4 -10.3836 -21.52312608 -48.51574952
9 51.7071 107.1784769 1.90158672
12 113.059 234.3486952 41.22115176
15 84.0215 174.1597652 22.40054232
18 161.8495 335.4816436 98.81617984
21 24.7475 51.296618 -3.896864
24 44.2578 91.73756784 4.56285464
27 24.6624 51.12022272 -4.67810232
30 34.4415 71.3903412 2.78708688
33 30.2835 62.7716388 7.57028016
36 24.3585 50.4902988 -9.10353032
39 75.0402 155.5433266 35.16484472
42 63.5338 131.6928606 25.43595064
45 50.3235 104.3105508 23.07316592
48 49.84946 103.3279607 12.49297288
PROMEDIO 49.2631475 102.1126521 9.03554248
Tabla 5. Eficiencias térmicas obtenidas del secador por aspersión
Símbolo Nombre Valor (%)
nmáx
1
Eficiencia máxima ideal 98.64
ntotal
1
Eficiencia total o global 49.11
nevap
1
Eficiencia de evaporación 49.7
Eftérmica
2
Eficiencia térmica global 27.23
Efevaporación
2
Eficiencia de evaporación 10.21
1: Proceso adiabático (Yanza, 2003), 2: Proceso no adiabático (Geankoplis et. al.,
1998) y (Ángeles, 2009).
Tabla 5. Recuperación de sólidos del proceso de secado por aspersión
33 10.5818 24.2314 285.9589 30.2597 25.5769 145.4737 1.3293
36 13.6777 27.8157 273.6542 37.4298 31.9488 151.1397 1.3384
39 10.4429 25.4653 311.9781 32.5798 27.6251 142.9621 1.3413
42 10.4429 25.4653 311.9781 32.5798 27.6251 142.9621 1.3413
45 10.5818 24.2314 285.9589 30.2597 25.5769 145.4737 1.3293
48 11.2329 24.4931 273.6542 30.7394 25.9993 135.5303 1.3263
PROM: 18.639175 26.35948125 230.194613 34.720106 29.55678 140.39039 1.3123688

6. Figura 1. Temperaturas de bulbo húmedo (inferior) y bulbo seco (superior) a la
entrada de la cámara de secado.
Figura 2. Temperaturas de bulbo húmedo (inferior) y bulbo seco (superior) a la salida
de la cámara de secado.
Tipo Peso total
g
Humedad
%
Peso de
sólido
g
Peso de agua
g
Cámara 16.45 16.08 13.81 2.64
Ciclón pesados 15.63 5.11 14.83 0.799
Ciclón ligeros 0.539 - 0.539 -
TOTAL 29.18

7. Figura 3. Transferencia de calor del aire caliente al agua a evaporar.
Figura 4. Flujo de agua eliminada del sólido respecto al tiempo.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
En la Tabla 1 se observan las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo a la entrada
y salida de la cámara de secado, también graficadas en las Figuras 1 y 2, donde se
puede apreciar claramente su comportamiento constante. La temperatura de entrada
de bulbo seco fue la variable independiente controlada por el equipo al punto deseado
de 100°C, temperatura de ebullición del agua a nivel del mar, aunque en el DF es de
apenas 93°C. Sin embargo está justificado usar una temperatura ligeramente mayor a
la necesaria, pues habrá pérdidas de calor, variaciones de temperatura y las
propiedades coligativas del agua tienden a aumentar el punto de ebullición cuando hay
sólidos presentes, tal como predice la Ley de Henry.
Las temperaturas de bulbo seco siempre son superiores a las de bulbo húmedo, tal
como se observa en la Tabla 1. Sin embargo, la diferencia de temperaturas entre bulbo
húmedo y bulbo seco aumenta cuando hay mayor humedad en el agua. Así, la
diferencia de temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco a la entrada es de 59.9 °C
con una humedad relativa de 4.2%, mientras que a la salida la diferencia fue de 29.2°C
con una humedad relativa de 18.6%. Se considera la humedad relativa ya que la
temperatura de bulbo húmedo sólo depende de ésta, no de la humedad absoluta,
aunque la humedad relativa dependa de la humedad absoluta, porque se pueden tener
una misma humedad absoluta para dos humedades relativas si se varía la temperatura.

8. Las temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco a la entrada y a la salida se
mantuvieron constantes, tal como se puede apreciar en las Figuras 1 y 2. Al principio
se observan variaciones de los datos esperados que se ven en la Tabla 4, donde los
dos primeros datos tienen flujos másicos y térmicos negativos. Esto se debe a que en
el inicio del proceso aún no se establecía un equilibro de humedades de salida, pues la
cantidad de agua evaporada aún era muy pequeña.
Las Tablas 2 y 3 muestran los datos psicométricos obtenidos usando los datos de
temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco a 2,240 m de altitud a la que está ubicada
UPIBI. Se obtuvieron usando el software de la Universidad Politécnica de Valencia,
España, Depto. De Máquinas y Motores Térmicos, que se puede consultar en la página
http://www.sc.ehu.es/nmwmigaj/CartaPsy.htm basados en ASHRAE Fundamentals
Handbook, 1989. Adicionalmente se usó la gráfica psicométrica presentada en el
segundo anexo, con el fin de corroborar algunos valores.
Se observa una ligera inconsistencia en los valores de humedad relativa a la entrada
con 33.9 g/kg y la salida con 29.6 g/kg. De acuerdo a esto se estaría condensando agua
de la entrada en la salida, caso inverso del esperado. Esto se debe a la enorme cantidad
de aire que se hizo circular durante todo el proceso, con 99.5 kg totales (flujo=0.0346
kg/s, tiempo=48 min) respecto a la pequeña cantidad de agua evaporada de 459.5 g,
que sólo representa un 4% del aire.
Adicionalmente, se presenta una gráfica de la transferencia de calor del aire caliente al
agua a evaporar dentro de las gotas formadas por el atomizador, Figura 3. Se observa
que inicialmente la transferencia de calor fue pequeña (negativa al principio como ya se
discutió), aunque después de cierto tiempo (aproximadamente 10 minutos) se
estabilizó, como era esperado. Éste efecto ya se discutió con anterioridad para las
temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco.
En la Figura 4 se observa el mismo comportamiento que en la Figura 3, pues la
velocidad de evaporación de agua depende de la transferencia de calor. La velocidad
de evaporación promedio fue de 9.04 gagua/min, con un tiempo de operación de 48 min
se tiene una cantidad de agua evaporada de 433.9 g, valor muy cercano a la cantidad
de agua evaporada (459.5 g).
Se recuperaron los sólidos por tres salidas: la cámara, donde se raspó al final del
proceso; los sólidos pesados del ciclón, donde se retuvieron en el fondo, y los sólidos
ligeros del ciclón, atrapados por gasas. De acuerdo a la Tabla 5 la cantidad total de
sólidos secos recuperados fue de 29.18 g, un porcentaje de recuperación de 50.3%
(véase Memoria de cálculos: cálculo del % de recuperación de sólidos).
Se esperaba que los sólidos ligeros secos fueran recuperados totalmente por el ciclón,
sin embargo la cantidad de partículas perdidas en la salida del ciclón nos indica que el
ciclón utilizado no es adecuado para recuperar todas las partículas, esto debido a un
inadecuado diseño del ciclo, por lo que proponen dos medidas para mejorar la eficiencia
del ciclón, la primera estriba en aumentar la longitud del cuerpo y la segunda es
disminuir la velocidad de entrada de los sólidos pues a velocidades muy altas se da una
resuspensión del material provocando que las partículas de menor diámetro salgan por
donde se supone sólo sale aire limpio.
El contenido promedio de humedad de éstos sólidos recuperados fue de 10.7%. En un
proceso ideal de secado, no debió haber quedado pegado a la cámara ningún sólido, y
tampoco se debieron recuperar los sólidos ligeros a la salida del ciclón, por lo que sólo

9. los sólidos pesados a la salida del ciclón debieron ser el producto. Éstos últimos
contienen un 5.11 % de humedad, cercano al 5% medido para la leche Nido en polvo.
Las eficiencias se calcularon en base a un proceso adiabático y no adiabático. Como
habría de esperar el proceso adiabático es más eficiente que un proceso no adiabático.
La eficiencia de evaporación adiabática fue de 49.7%, mientras que la no adiabática o
real fue de 10.21%. Esto se debe a que en la eficiencia adiabática de evaporación
(véase Memoria de cálculos: Eficiencias adiabáticas) se considera una temperatura del
aire de salida o T2 de 61.6°C, lo que significa que según éste dato el calor efectivo
transferido al agua fue tal que hizo reducir la temperatura desde 97.9°C hasta 61.6°C.
Sin embargo, considerando la cantidad de calor necesario para evaporar 0.4595 kg de
agua de 1,334.7 kJ, se tiene que la disminución de la temperatura del aire desde 97.9°C
debió ser de manera ideal de 85.35°C y no de hasta los 61.6°C, por lo que hubo
pérdidas de calor que enfriaron aún más el aire de lo que debía ser.
La eficiencia máxima se basa en que la temperatura ideal de salida no puede ser mayor
que la temperatura de saturación y debe ser igual a la del medio ambiente. Debido a
que la temperatura de saturación fue de 25°C y la temperatura ambiente de 24°C, la
eficiencia total máxima debía ser de 98.6% para un proceso adiabático. Esto significa
que la temperatura del aire debía disminuir desde los 97.9°C a la entrada hasta la
temperatura del medio ambiente, que idealmente debía ser la temperatura de
saturación, es decir, la temperatura a la que ya no se puede inyectar más agua al aire.
La eficiencia global para un proceso adiabático fue de 49.11%, mientras que la del
proceso no adiabático o real fue de 27.23%. En el cálculo del proceso real usando el
método de Gauvin y Katta, (1976) involucra las variables reales de entrada y salida así
como los efectos de esas variables (resultados). En el método de Yanza, (2003) sólo
se involucran las variables de operación sin involucrar las variables de respuesta,
considerándolo como un proceso adiabático.
De manera ideal, la eficiencia de evaporación y la eficiencia térmica deben ser iguales
para un proceso adiabático, pues como ya se discutió, la temperatura de saturación a
la salida debe ser igual a la temperatura del medio ambiente, con lo que T0=Tsat y
ntotal=nevap. Con esto se supone que en cuanto sale el aire del secador éste forma rocío,
pues ya está a la humedad máxima que puede soportar. En la práctica la temperatura
de saturación resultó ser mayor que la del medio ambiente (25 y 24°C, respectivamente)
lo que indica que se formó el rocío antes de salir del secador, un caso indeseable y no
observado en el experimento. Sin embargo, como ya se discutió la exactitud de las
mediciones fue baja por la enorme cantidad de aire circulado respecto a lo evaporado.
Entonces, si la temperatura de saturación debe ser menor que la temperatura ambiente,
la eficiencia de evaporación nunca puede ser mayor que la eficiencia global nevap≤nglobal.
Para el cálculo no adiabático, la eficiencia global resultó ser de 27.23% mientras que la
de evaporación de 10.21%, con lo que se cumple que nevap≤nglobal. Además, no toda la
energía utilizada por el equipo se utiliza para la evaporación, con lo que la eficiencia de
evaporación deberá ser menor que la eficiencia global y ésta diferencia es lo que se
traduce en las pérdidas y en la cantidad de energía que no se usó para la evaporación.
En cambio, la diferencia entre las eficiencias adiabáticas y no adiabáticas es lo que
indica cuánto calor se transmitió al medio ambiente como resultado de no ser un
proceso térmico aislado.

10. CONCLUSIONES
La operación de secado por aspersión permite una recuperación del 50.3% de la
leche y con una humedad promedio de 10.12%.
Los leche en polvo recuperada exclusivamente del ciclón presenta una humedad
similar (5.11%) a la leche en polvo comercial (5%).
Se obtuvo un rendimiento de 0.059 g sólidos/g leche.
El diseño del ciclón es importante para asegura una adecuada separación de los
sólidos y el aire.
El proceso de secado por aspersión usando leche descremada no es un proceso
adiabático.
La eficiencia térmica y evaporativa real del equipo de secado por aspersión es muy
baja (27.23 y 10.21%, respectivamente).
Se comprobó que la humedad que contenga el aire si influye en la temperatura de
saturación porque se alcanzará antes el estado de saturación (25 oC teórico
experimental de 24 oC).
Las mayores diferencias entre las eficiencias adiabáticas y no adiabáticas se
atribuyen a que la cámara no se encuentra aislada es decir no fue un proceso térmico
aislado.
BIBLIOGRAFÍA
-Ángeles, L. (2009). Dimensionamiento y simulación de un secador por aspersión a
nivel piloto. Tesis presentada para obtener el grado de Maestro en Ciencias en
Bioprocesos.México D. F.: UPIBI-IPN
-Geankoplis, C. (1998). Procesos de transporte y operaciones unitarias (3ª ed.).
México: Compañía Editorial Continental.
-Katta, S. y Gauvin, W.H. (1975). Some fundamental aspects of spray drying. American
Institute of Chemical Engineers Journal 21:143-152
-Masters, K. (1991). Spray Drying Handbook (5ª ed.). Londres: Longman Scientific &
Technical
-McCabe, W., Smith, J. y Harriot, P. (2007). Operaciones unitarias en ingeniería
química(7ª ed.). España: McGraw-Hill Interamericana. ISBN: 0-07-284823-5. pp. 582-
586
-Yanza, E. (2003). Diseño de un secador por atomización a nivel piloto para jugo
concentrado de tomate de árbol. Bogotá, Colombia: Universidad de Colombia
ANEXOS
Memoria de cálculos
· Flujo másico de aire
V: Velocidad del aire a la salida del ciclón: 16 m/s
T: Temperatura: 24°C
D: Diámetro del ciclón: 5.3 cm
A: Área del ciclón: (pi/4)*D2=2.2062x10-3 m2
ρaire=0.9787 kg/m3 (a 24°C y 2,240 m de altitud)

11. · Eficiencias adiabáticas
Calculadas según Yanza, (2003)
T1=Temperatura de bulbo seco de aire a la entrada (°C)
Tsat=Temperatura de saturación de aire a la entrada para 39.7 mbar (véase Tabla 2)
(°C)
T0= Temperatura ambiente (°C)
T2= Temperatura del aire a la salida (°C)
· Eficiencias no adiabáticas
Calculadas según Gauvin y Katta, (1976)
λbh=Calor latente de vaporización a la temperatura de bulbo húmedo (J/kgagua)
Cs1=calor húmedo de la mezcla aire-agua, a la entrada del secador Jmezcla/kgaire seco*K
Ta1=Temperatura de bulbo seco del aire a la entrada de la cámara de secado (K)
Tbh=temperatura de bulbo húmedo del aire a la Ta1 (K)
Fm=Flujo másico de los sólidos secos (kg sólido seco/s)
Fm=alim*calim/dens
Alim=Flujo de alimentación (kg/s)
Dens=Densidad de la alimentación kg/m3
Calim=Concentración de la alimentación (kg/m3)
Gm=flujo másico de aire seco (kg aire seco/s)
X1=humedad de la alimentación base seca, (kgagua/kg sólido seco)
X1=Xh1/(1-Xh1)
Xh1=1-(Calim/dens), humedad de la alimentación, base húmeda (kgagua/kgtotales)
Xx=humedad de la gota, en base seca, a la salida del secador (kg agua/kg sólido seco)
Cpa=capacidad calórica del aire seco J/kgaire seco*K
Cv=capacidad calórica del vapor de agua J/kgagua*K
Y=humedad del aire en base seca a la entrada del secador kgagua/kgaire seco

12. Calculamos el flujo másico de sólidos secos (Fm) con:
Para la humedad de la alimentación en base seca, tenemos:
Para calcular el calor húmedo (capacidad calorífica) de la mezcla aire-agua a la
entrada del secador:
λbh= 2,409,300 J/kgagua
Tbh=38.0625 °C
Ta1=97.9375°C
Gm=0.034547 kg aire seco/s
Cs1=1,068.9 Jmezcla/kgaire seco*K
X1=7.92 kgagua/kg sólido seco
Xx(t_salida)=0.1201 kg agua/kg sólido seco
Fm=1.459e-5 kg sólidos/s
Cv=1884 J/kgaguaK
Cpa=1005 J/kg aire seco*K
Y=0.0339 kg agua/kg aire seco
o EfevaporaciónEficiencia de evaporación
Se calcula como la relación de la energía suministrada al proceso para la evaporación
del agua con respecto a la energía que debiera ser suministrada para evaporar la masa
de agua.
Para evaporar 459.5 g de agua a 24 °C se requieren:

13. Donde:
Q24-100= Cantidad de calor necesario para elevar la temperatura del agua de 24 a
100°C [=] KJ
Qlíquido-vapor= Cantidad de calor necesario para evaporar el agua a 100°C [=] KJ
Según la tabla 4, la velocidad promedio de transferencia de calor es de 102.11 kJ/min,
con un tiempo de proceso de 48 minutos, por lo que el calor transferido fue de 4,901.28
kJ
Entonces la eficiencia de evaporación será de:
· Cálculo cantidad de sólidos en la leche
La humedad de la leche fue de 88.79%.
Para 500 mL de leche, que tienen una densidad de 1.035 g/mL
Además, sólidos+agua=leche=517.5 g, por lo que resolviendo se tiene:
Sólidos= 58.01 g
Agua=459.48 g
· Cálculo del flujo de alimentación
Se midió el tiempo de vaciado de los 200 mL finales de leche en la alimentación, el cual
fue de 26.5 min. Por lo tanto el flujo de alimentación es igual a 1.302 x 10-4 kg/s.
· Cálculo del % de recuperación de sólidos
Sólidos recuperados=29.18 g (véase Tabla 5).

14. Sólidos agregados=58.01 g (véase Memoria de cálculos: Cálculo cantidad de sólidos
en la leche).
· Cálculo del rendimiento
· Cálculo de la humedad promedio de sólidos recuperados
De acuerdo con la tabla 5:
Humedad1=16.08%
Peso1=16.45 g
Humedad2=5.11%
Peso2=15.63g
Por lo que la humedad promedio es de 10.73%
· Cálculo de la productividad

15. CARTA PSICOMÉTRICA