Aula de Secagem - Operações Unitárias

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OPERAÇÕES UNITÁRIAS DE 
SECAGEM 
O que é secagem ?
Secagem é uma operação de transferência de
massa envolvendo a remoção de umidade
(água) ou outro solvente de um sistema sólido
ou semi-sólido.
A umidade contida em um sólido ou numa solução 
líquida exerce uma pressão de vapor que depende 
da natureza da umidade, do sólido e da temperatura. 
Como ocorre a secagem ??
Em contato com uma fase gasosa contendo um vapor
seco, o sólido irá perder ou retirar umidade do ar até
que a umidade no sólido seja igual à umidade do
vapor.
A umidade pode estar presente no sólido de diversas 
maneiras. A água pode estar adsorvida nas paredes 
celulares ou estruturas sólidas, em solução dentro das 
células ou em pequenos poros dentro do material. Esta 
umidade é denominada umidade ligada e exerce uma 
pressão de vapor menor que a pressão de vapor da água 
líquida pura. 
A água também pode estar presente sobre a superfície do sólido, 
ou em grandes cavidades dentro do sólido, de modo que sua 
pressão de vapor seja igual à pressão da água líquida; essa 
umidade é denominada umidade não-ligada.
Água livre
Apresentação da água nos produtos
Evolução da secagem nos sólidos
Podem ser classificados de acordo com:
•O fluxo de carga e descarga (contínuo ou descontínuo); 
•Pressão utilizada (atmosférica ou vácuo); 
•Métodos de aquecimento (direto ou indireto); 
•Sistema utilizado para fornecimento de calor (conveção, 
condução, radiação).
Equipamentos para secagem
Classificação dos Equipamentos para secagem
O fluxo de carga e descarga (contínuo ou descontínuo);
Descontínuo: Estufa
Contínuo: Secadores de esteira
Classificação dos Equipamentos para secagem
Pressão utilizada (atmosférica ou vácuo); 
Atmosférico:
O gás de secagem é circulado pela câmara e passa por
entre as bandejas e, eventualmente, através delas (o que
aumenta a eficiência da secagem). Além de ar, outros
agentes secadores podem ser utilizados, como gases
inertes (ex. Nitrogênio) e vapor superaquecido.
Vácuo:
Semelhantes aos secadores em bandeja (descontínuos). A 
câmara deve ser hermeticamente fechada e sem circulação de 
gás; sem o gás de secagem, calor deve ser fornecido ao material 
por outro meio, como condução através do aquecimento dos 
suportes ou radiação.
Classificação dos Equipamentos para secagem
Métodos de aquecimento (direto ou indireto); 
Diretos: calor fornecido pelo gás de
secagem;
Indiretos: calor fornecido por outro meio, por
exemplo: condução, radiação, campo elétrico
de alta freqüência, microondas (aquecimento
dielétrico)
Classificação dos Equipamentos para secagem
Sistema utilizado para fornecimento de calor (conveção, 
condução, radiação).
As microondas são radiação 
eletromagnética não ionizante 
Propagação Calor
Espontaneamente, o calor sempre se propaga de um
corpo com maior temperatura para um corpo de menor
temperatura
A propagação pode ser através do processo de:
•Condução
•Convecção
•Irradiação 
Condução
O calor é transmitido de uma extremidade a
outra através da agitação molecular e dos
choques entre as moléculas
O isolamento 
térmico é uma 
importante 
aplicação 
relacionada com 
a condução
Convecção
A convecção consiste no
transporte de energia térmica de
uma região para outra, através do
transporte de matéria (líquidos e
gases)
Correntes de convecção
Irradiação 
Na irradiação térmica, só ocorre transporte de energia; não 
há transporte de matéria nem há necessidade de suporte 
material para que se realize.
A irradiação térmica efetua-se
através das ondas eletromagné-
ticas denominadas ondas calorífi-
cas ou calor radiante, predominan-
do os raios infravermelhos.
Q1 = QA + QR + QT
Q1 = Calor incidente
QA = Calor absorvido
QR = Calor refletido
QT = Calor transmitido
Secadores de bandeja 
com fluxo de ar