Se reporta un estudio experimental de la cinética de secado de salvia en un túnel de secado con convección forzada

1. Curso de Operaciones Unitarias II
Estudio experimental de la cinética de
secado de Salvia en un túnel de secado
con trabajo de convección forzada
Mariana Vega Robles
Jueves 19 de Junio 2014
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2. Estudio experimental de la cinética de secado de
Salvia en un túnel de secado con trabajo de
convección forzada
A. Belghit (1), M. Kouhila (2), B. C. Boutaleb (1)
1. Laboratorio de Mecánica de Fluidos y Energía , Facultad de Ciencias
Semlalia, Marrakech, Marruecos
2. Laboratorio de Energía solar, Escuela Normal Superior, Marrakech,
Marruecos
(Aceptado el 24 de Mayo 1999)
Rev. Energ. Ren. Vol. 2 (1999) 17-26
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3. Í n d i c e
1. Introducción
2. Materiales y Métodos
• 2.1 Descripción del aparato experimental
• 2.2 Parámetros medidos
• 2.3 Montaje experimental
• 2.4 Determinación de las curvas de secado
3. Cinética de secado de Salvia
• 3.1 Resultados experimentales
• 3.2 Influencia de los parámetros aerotérmicos (Temperatura y Velocidad
del aire se secado)
• 3.4 Determinación de la curva característica de secado
4. Discusión y Conclusiones
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4. 1. I n t r o d u c c i ó n
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5. 1. I n t r o d u c c i ó n
En la literatura de secado se utilizan diferentes modelos y
teorías con el fin de estudiar la cinética de secado y entender
las leyes de la física que rigen la transferencia de calor y
masa durante el proceso de secado.
La salvia es una de las hierbas aromáticas mas consumidas
en Marruecos, el principal objetivo de este trabajo es
determinar su cinética de secado.
Esta cinética se estudió en un túnel de secado a nivel
laboratorio, donde el producto se coloca en una capa gruesa
bajo condiciones controladas.
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6. 2. M a t e r i a l e s
y M é t o d o s
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7. 2. M a t e r i a l e s y M é t o d o s
2.1 Descripción del aparato experimental
Representación esquemática del túnel de secado de laboratorio.
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8. 2.2 Parámetros medidos
2. M a t e r i a l e s y M é t o d o s
El método de medida consiste en fijar valores de temperatura
de secado y velocidad del aire de secado para cada prueba.
El sistema se deja durante una hora hasta que alcanza su
temperatura de equilibrio .
El producto se introduce en la cámara experimental, en ese
momento se comienza a medir la variación del peso del
producto con respecto al tiempo.
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9. Los parámetros medidos durante cada experimento son:
-La Temperatura:
 En la superficie del producto
En el aire de secado
En la entrada y salida de la cámara experimental
-Contenido de humedad del aire
-Velocidad del aire de secado
-La masa del producto
-La masa de agua evaporada (dos métodos)
2. M a t e r i a l e s y M é t o d o s
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10. 2.3 Montaje experimental
Dado que las hojas de Salvia son muy delgadas y sus
dimensiones son muy pequeñas, los experimentos no podían
llevarse a cabo de manera aislada, así que se colocó la
hierba aromática en una capa gruesa.
Sin embargo, por las características de la Salvia el flujo de
aire empujaba el producto fuera del aparato de pesaje, por lo
que se colocó una jaula como soporte del producto.
2. M a t e r i a l e s y M é t o d o s
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11. 2.4 Determinación de las curvas de secado
Las curvas de secado son curvas que representan las
variaciones de contenido de agua X en función del tiempo, o
las que representan la velocidad de secado (-dX/dt). La curva
experimental obtenida es X = f (t)
La curva que representa f(X)=(-dX/dt) puede ser trazada
calculando la derivada de X(T).
2. M a t e r i a l e s y M é t o d o s
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12. 3. C i n é t i c a d e
s e c a d o d e S a l v i a
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13. 3. C i n é t i c a d e s e c a d o d e S a l v i a
3.1 Resultados experimentales
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14. Las siguientes Curvas representan, en diferentes
condiciones de aire, la influencia de parámetros
aerotérmicos sobre la Velocidad de Secado
Representa la
variación del
contenido de agua
del producto como
una función del
tiempo para
diferentes
condiciones del aire
de secado
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15. Representa la variación de la velocidad de
secado como una función del tiempo para
diferentes condiciones de aire de secado.
3. C i n é t i c a d e s e c a d o d e S a l v i a
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16. 3.2 Influencia de los parámetros aerotérmicos
Esta gráfica
representa la
influencia de la
temperatura
del aire de
secado sobre
la evolución
del contenido
de agua en
función del
tiempo
Temperatura
3. C i n é t i c a d e s e c a d o d e S a l v i a
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17. La influencia de la Temperatura del aire de
secado sobre la evolución del la velocidad
de secado en función del tiempo
3. C i n é t i c a d e s e c a d o d e S a l v i a
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18. Evolución de la temperatura en la superficie del
producto en función del tiempo (V= 2.6 m/s)
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19. 3. C i n é t i c a d e s e c a d o d e S a l v i a
Velocidad del aire Secado
Representa la
influencia de la
Velocidad del aire
de secado
respecto a la
evolución del
contenido de
agua en función
del tiempo
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20. Influencia de la velocidad del aire de secado
en la evolución de la velocidad de secado
en función del tiempo
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21. 21
3.3 Determinación de la CCD
Para determinar la Curva Característica de Secado se aplica
el procedimiento desarrollado por Voilley mediante la
variación de las condiciones experimentales del aire.
La ecuación que expresa la cinética de secado, está dada
por:
F = F (X*)

22. Para determinar la velocidad de secado inicial se sugiere
la relación establecida por Fornell:
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23. 23

24. La Figura 10 representa la curva característica de
secado obtenido experimentalmente. Se trata de una
ecuación polinómica de grado cinco que tiene la
siguiente forma:
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25. 4. Discusión y
Conclusiones
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26. La temperatura de secado es el principal factor que controla la
velocidad de secado.
Existe una concordancia entre los resultados experimentales y
las predicciones teóricas.
El ajuste de la CCD nos permite establecer una relación
empírica que expresa la velocidad de secado de salvia para
un gran intervalo de la temperatura de secado entre 30 y 50°C
.
El objetivo es controlar los factores que afectan al tiempo de
secado total de salvia en un secador solar de funcionamiento
por convección forzada en situaciones realistas.
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27. Gracias por su atención
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