Investigación de Secado

FUNDAMENTOS DE SECADO

¿Qué es?

El secado puede definirse como la vaporización y eliminación de agua u otros líquidos de una solución, suspensión u otra mezcla sólido-líquido para formar un sólido seco. Es un proceso complicado que implica transferencia simultánea de calor y masa, acompañada de transformaciones fisicoquímicas. El secado se produce como resultado de la vaporización del líquido al suministrar calor a la materia prima húmeda, los gránulos, las tortas de filtración, etc. Según el mecanismo de transferencia de calor que se emplea, el secado se clasifica en secado directo (convección), indirecto o por contacto (conducción), radiante (radiación) y dieléctrico o por microondas (radiofrecuencia).

La transferencia de calor y la transferencia de masa son aspectos críticos en los procesos de secado. El calor se transfiere al producto para evaporar el líquido y la masa se transfiere como vapor al gas circundante. La velocidad de secado está determinada por el conjunto de factores que afectan la transferencia de calor y masa. En general, se entiende que el secado de sólidos sigue dos zonas de secado distintas, conocidas como período de tasa constante y período de tasa de caída. Las dos zonas están delimitadas por un punto de ruptura llamado contenido crítico de humedad.

Existen diferentes tipos de secado. Algunos son:

• Convectivo / directo: aplicar directamente aire caliente sobre el material y secar externamente
• Contacto / indirecto: transferir calor a través de una pared o superficie para secar el material.
• Dieléctrico: uso de radiación o radiofrecuencias para transferir calor a los materiales y secarlos internamente.
• Congelar: deshidratación mediante la congelación de un material primero, luego bajando la presión y agregando calor para sublimar el hielo.
• Aire natural: secado mediante aire forzado sin calentar

¿En qué proceso industrial se utiliza el secado?

El secado es el proceso de utilizar la evaporación para eliminar el agua de una solución, suspensión u otra mezcla sólido-líquido. Además de los sólidos, el proceso también se puede utilizar para eliminar el agua de líquidos o gases. El secado se utiliza para muchas categorías industriales diferentes en el procesamiento químico, incluidos productos agrícolas, farmacéuticos, plásticos y pinturas.

Industrias que utilizan secadores de proceso:

• Alimentos y productos farmacéuticos: las secadoras para estas industrias altamente reguladas deben cumplir con estándares y regulaciones más estrictas. Los secadores están fabricados con material que se esteriliza fácilmente y están diseñados específicamente para fines higiénicos, como aplicaciones médicas, farmacéuticas o de procesamiento de alimentos. El equipo se utiliza para secar mezclas líquidas, sólidas y líquido-sólido de productos alimenticios como cereales, leche, patatas secas, manzanas, azúcar, especias, verduras u otros alimentos. Se siguen pautas adicionales cuando los sistemas están diseñados específicamente para su uso en el procesamiento de productos farmacéuticos.
• Procesamiento de materiales: los secadores se utilizan en todas las fases del procesamiento de metales y minerales. Se utilizan con minerales y procesamiento de extracción. El equipo de secado se utiliza para procesar láminas de metal, polvos de metal, polvos de carburo, fundición de metales o productos terminados, escorias u otros componentes utilizados en la obtención de metales (fundición) o chatarra antes del reciclaje. Otros materiales procesados ​​que necesitan secado incluyen abrasivos, cerámica verde, refractarios, cemento, piedra caliza, grava, arena, ladrillo, grog, arcilla, pizarra o asfalto. Los secadores de tambor rotatorio y de lecho fluidizado son útiles para secar los aglutinantes que forman y mantienen unidos los aglomerados.
• Papel y textiles: el equipo de secado se utiliza para secar alimentos de celulosa, fibra de algodón o pulpa para la producción de papel. Los cilindros o cilindros secadores calentados grandes eliminan la mayor parte del contenido de agua de los productos laminados. El cartón, la fibra y otros productos de papel se fabrican de esta manera. El equipo se usa de manera similar para secar redes de tela tejida o esteras no tejidas de nailon, algodón, fibra de vidrio u otros materiales fibrosos.
• Materiales de construcción: los secadores se utilizan en todas las fases de la construcción. Se utilizan para secar madera aserrada, productos forestales (troncos), tablas de madera o astillas de madera. El procesamiento posterior de productos de madera en vigas laminadas con pegamento, tableros de partículas y madera contrachapada depende de los secadores. Los tiempos de proyecto se reducen en el lugar de trabajo mediante el uso de secadores con y sin calefacción para curar la pintura y secar el compuesto para juntas.
• Fabricación: el equipo se utiliza para secar adhesivos o aglutinantes. Los secadores de calor radiante son útiles para secar capas adhesivas en superficies, así como productos planos o materiales de banda donde se puede proporcionar una línea de visión clara. Se utilizan para el secado de láminas de metal, polvos de metal, polvos de carburo, fundición de metales o productos terminados, escorias u otros componentes. Los secaderos o cabinas se utilizan para secar pinturas o revestimientos. Los secadores de calor radiante son útiles para secar capas de pintura o revestimientos en superficies, así como productos planos o materiales de banda donde se puede proporcionar una línea de visión clara. Los secadores de aire caliente forzado o infrarrojos de paso directo también son útiles para secar capas delgadas pintadas o patrones impresos. El equipo de secado es adecuado para secar plásticos, elastómeros, cauchos u otros materiales poliméricos en forma de pellets, productos de acabado o láminas.
• Semiconductores y aeroespacial: cuando las condiciones de montaje son hipercríticas, los secadores son esenciales para eliminar todos los rastros de agua que puedan degradar los componentes en muy poco tiempo. Por ejemplo, los cojinetes de precisión utilizados en los mecanismos de guía deben mantenerse libres de cualquier posibilidad de corrosión. El equipo se utiliza en la fabricación de semiconductores o electrónica (por ejemplo, el secado de obleas después de los pasos de grabado y enjuague).

Humedad libre

Es la humedad contenida en sólido, es la humedad que se encuentra en exceso tomando en cuenta la humedad de equilibrio. Es ésta la humedad que se puede evaporar y depende de la concentración de vapor en la corriente gaseosa. O es la diferencia entre la humedad total del sólido y la humedad de equilibrio.

Humedad ligada

Se refiere a la humedad contenida en una sustancia que ejerce una presión de vapor en el equilibrio menor que la del líquido puro a la misma temperatura.

...