Uma batelada de 100 kg de sólidos granulares, contendo
água
total de umidade (base úmida), deve ser seca em um secador de bandejas até atingir o,155 kg água
total. Ar a
escoa paralelamente às bandejas, a uma velocidade tal que a taxa de secagem no período de taxa constante, sob essas condições, é igual a
água
e o conteúdo de umidade crítica é
água
matéria seca. Calcule o tempo de secagem assumindo que a superfície de secagem é igual a
.
matéria seca.
[Resposta: 3 h e 15 min ]
[Resposta: 3 h e 15 min ]
Passo 1
Vamos resolver um exercício de secagem de sólidos granulares. O problema envolve calcular o tempo necessário para secar 100 kg de sólidos que contêm água, reduzindo a umidade de 0,30 kg água por kg (base úmida) para 0,15 kg água por kg de matéria seca. Para isso, precisaremos aplicar conceitos de taxa de secagem e usar as informações fornecidas sobre a velocidade de secagem e a área de superfície disponível.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a massa de água inicial e final no sistema. A umidade inicial é de 0,30 kg água por kg de total de sólidos, e queremos reduzir para 0,15 kg água por kg de matéria seca. Precisamos calcular a massa de água a ser removida.
Passo 3
Para encontrar a massa de água inicial, consideramos que temos 100 kg de sólidos. A massa de água inicial é:
Passo 4
A massa de água final desejada é:
Mas primeiro, precisamos encontrar a massa de matéria seca. Como a massa total é 100 kg e a umidade inicial é 0,30 kg água/kg total, a massa de matéria seca é:
Então, a massa de água final é:
Passo 5
Agora, determinamos a quantidade de água a ser removida:
Passo 6
Sabemos que a taxa de secagem é constante e igual a
, e a área de superfície de secagem é
. A taxa de remoção de água por segundo é:
Passo 7
Para encontrar o tempo necessário para remover 19,5 kg de água, usamos:
Convertendo para horas e minutos:
Resposta
O tempo de secagem necessário é de aproximadamente 257 horas e 34 minutos.