Humidificación.docx

HUMIDIFICACION

Maria Jose Cogollo Morelo Yesika Torregrosa Correa Roraima Marriaga Julio

Alvaro Hernandez

Procesos de la industria química 1620919

SERVICIO DE APRENDIZAJE NACIONAL SENA

Cartagena de Indias D, T y C

14 de noviembre de 2018

INTRODUCCION

La humidificación como una operación unitaria en la cual se da una transferencia simultánea de materia y calor sin la presencia de una fuente de calor externa, tiene lugar cuando un gas se pone en contacto con un líquido puro, en el cual es prácticamente insoluble. Este fenómeno nos conduce a diferentes aplicaciones además de la humidificación del gas, como son su deshumidificación, el enfriamiento del gas (acondicionamiento de gases), el enfriamiento del líquido, además de permitir la medición del contenido de vapor en el gas. Generalmente la fase líquida es el agua, y la fase gas el aire. Su principal aplicación industrial es el enfriamiento de agua de refrigeración.

OBJETIVO GENERAL

Identificar los principales equipos que se utilizan para el proceso de humidificación en el sector industrial.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

  

Analizar los conceptos de humidificación y sus principales características Estudiar los tipos de equipos de humidificación que se utilizan en la industria. Estudiar la utilización y practica para la carta Psicrometrica

HUMIDIFICACIÓN La humidificación es una operación que consiste en aumentar la cantidad de vapor presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a través de un líquido que se evapora en el gas. Esta transferencia hacia el interior de la corriente gaseosa tiene lugar por difusión y en la interfase hay, simultáneamente, transferencia de calor y de materia. A grandes rasgos, el proceso que tiene lugar en la operación de humidificación es el siguiente:  Una corriente de agua caliente se pone en contacto con una de aire seco (o con bajo contenido en humedad), normalmente aire atmosférico.  Parte del agua se evapora, enfriándose así la interfase.  El seno del líquido cede entonces calor a la interfase, y por lo tanto se enfría.  A su vez, el agua evaporada en la interfase se transfiere al aire, por lo que se humidifica.

La faceta industrialmente más importante de esta operación es el enfriamiento de corrientes de agua. Los dispositivos empleados son las denominadas torres de enfriamiento, provistas en su parte superior de distribuidores de agua. Ofrecen una gran superficie interfacial. El aire asciende por la torre por tiro natural o forzado.

¿POR QUÉ HUMIDIFICAR? Una baja humedad relativa tiene efectos nocivos tanto sobre las personas como sobre los objetos. Durante los meses de invierno a medida que disminuye la temperatura exterior también disminuye abruptamente la humedad relativa interior al calefaccionar los ambientes. Esto tiene efectos devastadores tanto en las personas: nariz y gargantas resecas, ojos llorosos, aumentan los problemas de asma, proliferación de bacterias en el aire; como para las distintas industrias: papelera, textil, alimenticia, laboratorios, oficinas, museos, etc. al aumentar las descargas electrostáticas o aquellas relacionadas con materiales higroscópicos (materiales que absorben agua). La única forma de evitar estos problemas es estabilizando el ambiente o controlando la humedad relativa. Esta es una de las razones por las cuales el control de la humedad relativa se está convirtiendo en una parte muy importante de la calidad del aire interior. Esto quiere decir deshumidificar cuando el aire es muy húmedo y humidificar cuando se seca demasiado. ¿POR QUÉ EL AIRE SECO REPRESENTA UN PROBLEMA? Cuando la temperatura externa baja a un valor menor que la interna, el aire frío y húmedo que entra en un edificio calentado se convierte en aire caliente y seco. Eso ocurre porque se desarrolla un fenómeno de reequilibrio de la humedad entre los objetos que se encuentran en el interior del ambiente y el aire con que entran en

contacto.

La reducción de la humedad del aire es responsable de problemas muy conocidos, como: sequedad de las principales vías respiratorias; fisurado de las estructuras

de

madera;

descargas

electroestáticas.

También un sistema de acondicionamiento o de refrigeración puede causar el aumento de la sequedad del aire, porque actúa enfriando el aire a un valor inferior al punto de rocío, eliminando la humedad (deshumidificación) y sucesivamente calentándola. Punto de rocío: es la temperatura que el aire húmedo debe alcanzar (manteniendo constante la presión y la humedad) para condensar (saturarse).

Deshumidificación: proceso a través del cual resulta posible disminuir o eliminar la humedad del aire.

¿ENTONCES, POR QUÉ HUMIDIFICAR? La necesidad de humidificar un ambiente es determinada por algunas características: 1. Presencia de materiales higroscópicos (que pueden absorber agua desde el aire). 2. Presencia de electricidad estática. 3. Importancia de bienestar y comodidad. Se define higroscópico todo material que tiene las células que absorben el agua, causando una variación de sus dimensiones. De tipo diferente es la absorción hidrófila, que consiste en la absorción de agua entre las células, de la cual NO deriva ninguna variación de las dimensiones. Los materiales higroscópicos siempre tienden a alcanzar un equilibrio con el ambiente que los rodea. Es justamente la variaciones de las dimensiones de los materiales, debida a un cambio de la humedad relativa, que puede condicionar la manejabilidad de los materiales y los procesos de elaboración, hasta en mayor medida que la temperatura. La protección de los materiales higroscópicos se puede garantizar solamente mediante la estabilidad del ambiente en que se han colocado. Este objetivo se consigue mediante la deshumidificación cuando el aire se convierte en aire demasiado húmedo y mediante la humidificación cuando el aire está demasiado seco. hidrófilo: se dice de sustancia o cuerpo que puede absorber la humedad del aire sin que cambien sus dimensiones.

Electricidad estática La electricidad estática se reduce notablemente cuando la humedad relativa se mantiene a un valor más alto del 35%. Existen muchos sectores industriales que son especialmente sensibles a este problema.

Bienestar y comodidad En la compleja sociedad moderna el bienestar y la comodidad asumen una importancia crucial. Una correcta humidificación, además de reducir el polvo en suspensión, permite a quienes se encuentran en ambientes cerrados respirar bien sin los problemas que derivan de la sequedad de las principales vías respiratorias. Además, la reducción de la evaporación cutánea que resulta de una correcta humidificación, altera la sensación de frío y permite como consecuencia bajar la temperatura de los locales, permitiendo de esta forma un ahorro en los gastos de calefacción y limitando la dispersión del calor entre el ambiente interno y el externo. Principales vías respiratorias: con este término se indican los órganos externos de la respiración (nariz, boca, garganta).

HUMIDIFICADORES Y SUS USOS EN DIFERENTES CAMPOS.



Humidificación de salas blancas y laboratorios. Estos lugares requieren de un ambiente estéril para la producción, en donde la más mínima variación del nivel de humedad puede causar que los procesos se sequen con rapidez, se genere estática o errores en ciertas aplicaciones. Para lograr mantener la humedad en el rango adecuado se requieren dispositivos de humidificación especializados, como los de H2O TEK, para conservar las condiciones ambientales 24/7, a un costo operativo y consumo energético adecuados.



Humidificación para la producción de papel. Se controla la pérdida de humedad posterior al proceso secado. Un bajo nivel de humedad, menos del 50 por ciento, hace que el papel se encoja, se curve y pierda estabilidad en su forma. Para evitar esto, el nivel óptimo de humedad es de 55 por ciento.



Humidificación para la industria farmacéutica. Gran parte de los procesos en la industria farmacéutica requieren un estricto control de humedad. Entre ellos, los recubrimientos de los comprimidos con soluciones, la impresión con tintas con base acuosa, entre otros. El control ambiental debe ser 24/7, por lo que es importante que un sistema de humidificación esté diseñado especialmente para la aplicación.

QUE ES UNA TORRE DE ENFRIAMIENTO?

Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua en grandes volúmenes, extrayendo el calor del agua mediante evaporación o conducción. El proceso es económico, comparado con otros equipos de enfriamiento como los cambiadores de calor, donde el enfriamiento ocurre a través de una pared. El agua se introduce por el domo de la torre por medio de vertederos o por boquillas para distribuir el agua en la mayor superficie posible. El enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a través de la torre, se pone en contacto directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado con una temperatura menor a la temperatura del agua, en estas condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación), originando que la temperatura del aire y su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de enfriamiento del agua es la temperatura del aire a la entrada de la torre. Parte del agua que se evapora, causa la emisión de más calor, por eso se puede observar vapor de agua encima de las torres de refrigeración.

TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO



TORRES DE ENFRIAMIENTO DE TIRO NATURAL El flujo del aire necesario se obtiene como resultado de la diferencia de densidades, entre el aire más frío del exterior y húmedo del interior de la torre. Utilizan chimeneas de gran altura para obtener el tiro deseado. Debido a las grandes dimensiones de estas torres se utilizan flujos de agua de más de 200.000gpm. Son muy utilizadas en las centrales térmicas.



TORRE DE ENFRIAMIENTO DE TIRO INDUCIDO En este tipo de torres, el aire se succiona mediante un ventilador situado en la parte superior de la torre. Son las más utilizadas porque resultan más eficientes que otros modelos.



TORRES DE FLUJO CRUZADO El aire entra por los lados de la torre fluyendo horizontalmente a través del agua que cae. Estas torres necesitan más aire y tienen un coste de operación más bajo que las torres a contracorriente.

CARTA PSICROMÉTRICA

¿PARA QUE SE UNA LA CARTA PSICROMETRICA? La Psicrometría es el estudio de las propiedades termodinámicas del aire húmedo y el uso de estas propiedades para analizar condiciones y proceso que involucran aire húmedo.

CONCEPTOS CLAVES



Temperatura de bulbo seco (BS): es la temperatura que se mide con un termómetro ordinario.



Temperatura de bulbo húmedo (BH): es la temperatura que se mide empleando un termómetro de bulbo húmedo.



Temperatura de punto de rocío (PR): es la temperatura en la cual aparece la primera gota de líquido, en este caso agua sobre una superficie.



Humedad relativa (HR): son las líneas curvas que se extienden hacia arriba y hacia la derecha en la carta y esta expresada en porcentaje.



Humedad absoluta (HA): es masa verdadera de vapor de agua en el aire. En ocasiones se le llama humedad específica.



Entalpía (H): es la energía en forma de calor que posee el aire, las líneas de entalpía constantes son extensiones de las líneas de bulbo húmedo, ya que el calor total del aire, depende de la temperatura de bulbo húmedo.



Volumen específico (V). las líneas para determinar el volumen específico del aire forman un ángulo aproximado de 60° con la horizontal, y van aumentando de valor de izquierda a derecha

EJERCICIO

1. Si la temperatura de bulbo seco es de 24°C y la humedad relativa de 50% ¿cuál es contenido de humedad?

2. Si la temperatura de bulbo seco es de 38°C y la temperatura del bulbo húmedo es 30 ¿cuál es la humedad relativa?

CONCLUSION

El sistema de humidificación es necesario en una industria como ya se ha dicho para mejorar los procesos y ser eficientes y rápidos en ellos, además es necesario tener una buena climatización en el ambiente de trabajo y mas en una empresa ya que de el ambiente depende muchos factores, desde el rendimiento de las maquinas hasta que nivel tendrán los trabajadores.