SECADO

SECADO

I.- Definición:

La operación de secado es una operación de transferencia de masa de contacto gas- sólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa. Cuando estas dos presiones se igualan, se dice que el sólido y el gas están en equilibrio y el proceso desecado cesa.

II.- Cantidad de humedad de los sólidos:

El contenido de humedad de un producto puede expresarse sobre la base del peso húmedo, i.e. masa de agua por unidad de masa de producto húmedo, o sobre la base del peso seco, i.e. masa de agua por unidad de masa de componentes sólidos desecados, el último método se utiliza más frecuentemente en los cálculos de la desecación.

1. L.O.D: Humedad de un sólido expresado en base al peso del solido húmedo. El contenido de humedad de un sólido o solución generalmente se describe en función del porcentaje en peso de humedad; a menos que se indique otra cosa, se sobreentiende que está expresado en base húmeda, es decir, como:

%L.O.D=

Peso de agua en la muestra

X 100

Peso de la muestra humedad

LOD es calculada utilizando una balanza que tiene una fuente de calentamiento, no interfiriendo otros materiales volátiles.

CONTENIDO DE HUMEDAD (Moist Content) M.C: Para expresar la humedad de un sólido en base al peso de la muestra seca.

%MC= Peso de agua en la muestra

X 100

Peso de muestra seca

Este término es más real.

1-Sólidos granulados, cristalinos o no porosos:

En los sólidos cristalinos el agua se encuentra retenida a poca profundidad y en superficie de los poros abiertos, así, como en los espacios intersticiales entre partículas que es fácilmente accesible a la superficie. Pertenecen a esta categoría los siguientes materiales: Sulfato de calcio, óxido de zinc, oxido de magnesio.

2-Sólidos amorfos o porosos:

En los Sólidos amorfos, la humedad es una parte integral de la estructura molecular, el agua está físicamente retenida en los finos capilares y pequeños poros interiores. Estos materiales son de estructura fibrosa, amorfa, o gelatinosa; más o menos difícil de secar. Pertenecen a esta categoría: el almidón, caseína, insulina, materiales gelatinosos como hidróxido de aluminio, entre otros.

III.- SECADORES:

1) EQUIPOS DE SECADO:

A) Secadores para sólidos y pastas:

 Secadores de platos perforados:

Los secadores de platos resultan convenientes cuando la velocidad de producción es pequeña. Prácticamente pueden secar cualquier producto. Con frecuencia, se utilizan en el secado de materiales valiosos tales como colorantes y productos farmacéuticos. El secado por circulación de aire sobre capas estacionarias de sólidos es lento y, por consiguiente, los ciclos de secado son largos; de 3 a 48 horas por carga. Los secadores por platos pueden operar al vacío, casi siempre con calentamiento indirecto. Los platos se sitúan sobre placas metálicas huecas que se calientan con vapor de agua o con agua caliente o bien los mismos platos están provistos de espacios para un complemento fluido El vapor que sale del solido se retira mediante un eyector o bomba de vacío.

Secadores de tamices transportadores.

Los secaderos de tamiz transportador operan de forma continua y suave con una gran variedad de sólidos; en su coste es razonable, y el consumo de vapor de agua es bajo, siendo típico el valor de 2lb de vapor de agua por lb. de agua evaporada. El aire puede circular desde una sección a otra en contracorriente con el sólido. Estos secaderos son especialmente aplicables cuando las condiciones de secado han de modificarse notablemente a medida que disminuye el contenido de humedad del sólido.

Secadores de Torre.

Un secadero de torre contiene una serie de bandejas dispuestas unas encima de otras sobre un eje central rotatorio. La alimentación de sólidos se introduce sobre la bandeja superior y está expuesta a una corriente de aire o gas caliente que pasa sobre la bandeja. El sólido es después descargado por medio de una rasqueta y pasa a la bandeja inmediatamente inferior. De esta forma va circulando a través del secadero, descargando el producto seco por el fondo de la torre. Los flujos de gas y de sólido pueden ser en corrientes paralelas o en contracorriente. Los ventiladores de turbina hacen circular el aire o el gas hacia fuera entre algunas bandejas, pasando sobre los elementos de calefacción, y hacia dentro entre otras bandejas. Las velocidades del gas son generalmente de 2 a 8 pies/s (0,6 a 2,4m/s). Las dos bandejas inferiores del secadero constituyen una sección de enfriamiento de los sólidos secos. El aire precalentado generalmente se introduce por el fondo de la torre y se expulsa por la parte superior, dando lugar a flujo en contracorriente. Un turbo secadero funciona parcialmente con secado superficial, como en un secadero de torre, y parcialmente en forma de lluvia de partículas cuando éstas caen de una bandeja a otra.

Secadores rotatorios.

Un secadero rotatorio consiste en una carcasa cilíndrica giratoria, dispuesta horizontalmente o ligeramente inclinada hacia la salida. Al girar la carcasa, unas pestañas levantan los sólidos para caer después en forma de lluvia a través del interior de las carcasas. La alimentación entra por un extremo del cilindro y el producto seco descarga por el otro. Los secadores rotatorios se calientan por contacto directo del gas con los sólidos, por gas caliente que pasa a través de un encadenamiento externo, o por medio de vapor de agua que condensa en último de estos tipos recibe el nombre de secadero rotatorio con tubos instalados sobre la superficie interior de la carcasa. El último de estos tipos recibe el nombre de secadero rotatorio con tubos de vapor de agua. En un secadero rotatorio directo-indirecto el gas caliente pasa primeramente a través del encamisado y luego a través del encamisado y luego a través de la carcasa, donde se pone en contacto con los sólidos. Los secaderos rotatorios de este tipo se utilizan con frecuencia para sal, azúcar y todo tipo de materiales granulares y cristalinos que han de mantenerse limpios y que no se pueden exponer directamente a gases de combustión muy calientes.

Secadores de tornillo transportador.

Un secadero

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