Question

Una planta de harina de pescado produce 100 Ton/día de harina con 50% de humedad a temperatura ambiente (15°C). Suponga un proceso de secado con 100% de eficiencia ¿Cuánta energía es necesario generar al día para secar la harina producida al 20% de humedad?

Answer 1

Para secar 100 toneladas de harina de pescado por día hay que invertir por día $1,26\times 10^{8}J$ de energía.

Explicación:

Si la harina tenía 50% de humedad y se producen 100 toneladas por día, en la mezcla hay 50 toneladas de harina y 50 toneladas de agua. La masa de agua final es entonces:

$\frac{h}{m+h}=0,2$

Donde m es la masa de harina y h la de agua, se iguala a 0,2 porque tiene que ser un 20%, queda:

$h=0,2(h+m)\\\\h=\frac{0,2m}{1-0,2}=\frac{0,2}{1-0,2}.50ton=12,5ton$

Se tiene que calentar a 100°C las 100 toneladas de la mezcla y vaporizarse 50-12,5=37,5 toneladas. El calor específico de la mezcla se puede calcular como:

$C_p=0,3\%S+\%H=0,3.0,5\frac{kCal}{kg\°C}+0,5.1\frac{kCal}{kg\°C}=1,15\frac{kCal}{kg\°C}=4,81\frac{kJ}{kg\°C}$

Y además se tienen que vaporizar 50-12,5=37,5ton de agua. Por lo que el calor que hay que invertir es:

$Q=m.C_p.\Delta T+m_e.H=100.000kg.4,81\frac{kJ}{kg\°C}(100\°C-15\°C)+37500kg.2260\frac{kJ}{kg}\\\\Q=1,26\times 10^{8}J$