Resolução exercício 2.

3. Em um secador de leito estão sendo submetidos a processos de secagem, grãos

alimentícios de massa específica ρ = 1,5 kg/L. A espessura do leito é de Zs = 2 cm. O

processo de secagem é realizado mediante circulação transversal forçada de ar a uma

velocidade de 26 cm/s, umidade relativa φ = 30%, e uma temperatura de bulbo úmido

de 29,44 °C. Os seguintes dados foram encontrados experimentalmente.

NOG X (g H20/g ss) Log NOG Log X

1,36 0,001

3,04 0,005

5,27 0,015

6,08 0,02

7,45 0,03

8,60 0,04

Determine a umidade final atingida em um tempo de 6 min, se a umidade inicial é de

4% (base seca). Considere uma pressão de 22,1 psi; X* = 0,0; PMar = 29 g/gmol; R =

0,082 atm L/gmol K.

4. Em um processo industrial é necessário secar 20 bandejas que contém 70 lb de um

produto sólido. As medidas da bandeja são 2,0 x 1,5 x 0,1 ft. O processo de secagem é

efetuado mediante a circulação tangencial de ar a 150 °F, 20% de umidade relativa, e

uma velocidade U= 2,12 ft/h. Na Tabela 2, são apresentados os dados da variação do

coeficiente convectivo de transferência de calor (hc) com a velocidade do ar (U), obtidos

ao longo do processo.

Tabela 2. Variação do coeficiente convectivo de transferência de calor (hc) com

velocidade do ar (U).

hc (BTU/h ft² °F) U (ft/h)

10,635 0,8

18,725 1,5

24,259 2,0

29,942 2,5

34,942 3,0

Considerações:

Assuma X* = 0,0. E λs = 970,18 BTU/lb

O período da taxa de secagem decrescente é linear

; lembre-se: θt = θc + θd

O coeficiente convectivo de transferência de calor (hc) e a velocidade do ar (U),

estão relacionados pela eq. 1 hc = a Ub

Considere unicamente a influência da convecção no processo.

a) Encontre os valores de a e b;

b) Determine o coeficiente de transferência de massa (Ky);

c) Determine o tempo total do processo de secagem (θt), para um conteúdo de

umidade inicial de 1 kg água/kg ss e final de 0,2 kg de água/kg ss.