Soja na forma de grãos, contendo
de umidade em base seca ( 20
) é secada até que sua umidade atinja
(
kgesto seco), para posterior armazenamento. O ar novo (fresco) de secagem é alimentado ao processo com
de umidade (
). Parte do ar que sai do secador, a
de umidade, é reciclada e misturada com o ar fresco, de modo que a umidade do ar na entrada do secador seja de
. Para uma alimentação de
de soja úmida (20% de umidade), determine a taxa de reciclo de ar (relação entre a vazão de ar no reciclo e a vazão de ar na saída do secador).
Passo 1
O enunciado trata da secagem de soja contendo
de umidade em base seca, reduzida para
. O ar de secagem é recirculado parcialmente para obter na entrada do secador um ar com
de umidade, a partir de mistura de ar fresco a
e ar de saída a
. Vamos fazer balanços de massa de água e ar seco para determinar a vazão no recirculo e a relação pedida.
Passo 2
Calcular a massa de sólidos secos e de água na alimentação de
,kg/h de soja a
(base seca). Sejam
a massa de sólidos secos e
a de água.
Logo
Passo 3
Na saída a
em base seca, a água retida é
Assim, a água evaporada é
Passo 4
Chame
e
as vazões de ar seco (kg/h) do ar fresco e do ar recirculado. Na mistura de entrada, o teor hídrico final é
kg
/kg
. Fazendo balanço de água na mistura:
Desenvolvendo:
Passo 5
O ar que entra no secador (seco) é
. Na saída do secador o teor é
, logo a água no ar de saída é
. Como a água que entrou no ar de entrada foi
, a água acrescentada (=evaporada da soja) satisfaz
Logo
Passo 6
A relação entre a vazão de ar no recirculo
e a vazão de ar seco na saída do secador
é