OPERACIN UNITARIA DE SECADO

Semestre de primavera 2015Jordi Bertran RodrguezIngeniera qumica

INDICE1. Definicin32. Aparatos de secado32.1. Secadores para slidos y pastas3Secadores de bandeja3Secadores de cinta transportadora perforada3Secadores de evaporacin sbita (flash)3Secadores de tornillo sin fin4Secadores de torre4Secadores rotatorios42.2. Secadores para disoluciones y suspensiones4Secadores de pulverizacin4Secadores de tambor53. Clasificacin de los secadores53.1. Secadores directos53.2. Secadores indirectos54.Ejemplos de aplicacin5

1. DEFINICINLa operacin unitaria de secado consiste en eliminar cantidades relativamente pequeas de agua, o de otro lquido, contenidas en un material slido con el fin de reducir el contenido de lquido residual hasta un valor aceptado bajo. El secado es generalmente la etapa final de una serie de operaciones y el producto de un secadero queda frecuentemente listo para el envasado final.

2. APARATOS DE SECADO2.1. Secaderos para slidos y pastas-Secaderos de bandeja. Est formado por una cmara metlica rectangular que contiene dos soportes sobre los que se apoyan los bastidores H. Cada bastidor lleva un numero de bandejas poco profundas. Se hace circular aire caliente entre las bandejas, por medio del ventilador C y el motor D, y pasa previamente por los calentadores E. Los tabiques G distribuyen uniformemente el aire sobre las pilas de bandejas. Por medio del conducto de salida B se saca continuamente el aire hmedo y entra aire fresco a travs de la abertura A.

-Secaderos de cinta transportadora perforada. Una capa de material a secar se transporta lentamente sobre una tela metlica a travs de un largo tnel o cmara de secado. La cmara esta formada por una serie de secciones separadas, provista cada una de su propio ventilador y calentador de aire. En el extremo de entrada del secadero el aire pasa generalmente hacia arriba a travs de la cinta y de los slidos, mientras que, cerca del extremo de descarga, donde el material esta seco y puede formar polvos, el aire se pasa hacia abajo a travs de la cinta. La temperatura y la humedad del aire pueden diferir en las distintas secciones para obtener en cada puntos las condiciones de secado ptimas.

-Secaderos de evaporacin sbita (flash). Se transporta el slido hmedo pulverizado durante unos pocos segundos dentro de una corriente gaseosa caliente. El secado tiene lugar durante el transporte. La velocidad de transmisin de calor desde el gas a las partculas slidas suspendidas es alta y el secado es parido, de modo que no se requieren mas de 3 o 4 segundos para evaporar prcticamente toda la humedad que contiene el slido.

-Secaderos de tornillo sin fin. Es un secadero continuo de calentamiento indirecto, formado esencialmente por un transportador de tornillo sin fin horizontal encerrado dentro de una carcasa cilndrica encamisada. La alimentacin que entra por un extremo se transporta lentamente a travs de la zona caliente y se descarga por el otro extremo. El vapor generado se extrae a travs de conducciones colocadas en la parte superior de la carcasa.

-Secaderos de torre. Contiene una serie de bandejas circulares montadas unas encima d otras sobre un eje giratorio. La alimentacin de slidos que se vierte en la bandeja superior esta expuesta durante un corte tiempo a una corriente de aire o de gas caliente que pasa a travs de la misma. Se rasca el solido y se vierte en la bandeja inmediatamente inferior. Se mueve de esta manera a travs del secadero, descargando, como producto seco, por el fondo de la torre. El flujo de solido y de gas puede ser en corrientes paralelas o en contracorriente.

-Secaderos rotatorios. Est formado por una carcasa cilndrica giratoria horizontal o ligeramente inclinada hacia la salida. La alimentacin hmeda se introduce por un extremo del cilindro y el producto seco descarga por el otro. Cuando gira la carcasa, unas placas elevan los slidos y los esparcen en el interior de la misma. Los secaderos rotatorios se calientan por contacto directo de aire o gases con el solido, por medio de gases calientes que circulan a travs de un encamisado que recubre la carcasa.

2.2. Secadores para disoluciones y suspensiones-Secadores de pulverizacin. En un secadero de pulverizacin se dispersa una suspensin o una disolucin lquida dentro de una corriente de gas caliente , en forma de una niebla de gotas finas. La humedad se evapora rpidamente de las gotas, dejando partculas residuales de slido seco que se separan entonces de la corriente gaseosa. El flujo del lquido y el gas puede ser en corrientes paralelas, en contracorriente o una combinacin de los dos en el mismo aparato.

-Secadores de tambor. Est formado por uno o mas rodillos metlicos calientes, en cuya superficie externa se evapora a sequedad una capa delgada de lquido. El slido seco se retira rascando los rodillos a medida que giran lentamente.

3. CLASIFICACIN DE LOS SECADORES3.1. Secadores directosLa transferencia de calor para la desecacin se logra por contacto directo entre los slidos hmedos y los gases calientes. El lquido vaporizado se arrastra con el medio de desecacin; es decir, con los gases calientes. Los secadores directos se llaman tambin secadores por conveccin.Secadores D-Continuos: la operacin es continua sin interrupciones, en tanto se suministre la alimentacin hmeda. Es evidente que cualquier secador continuo puede funcionar en forma intermitente o por lotes, si as se desea.Secadores D-Por lotes: se disean para operar con un tamao especfico de lote de alimentacin hmeda, para ciclos de tiempo dado. En los secadores por lote las condiciones de contenido de humedad y temperatura varan continuamente en cualquier punto del equipo.

3.2. Secadores indirectosEl calor de desecacin se transfiere al slido hmedo a travs de una pared de retencin. El lquido vaporizado se separa independientemente del medio de calentamiento. La velocidad de desecacin depende del contacto que se establezca entre el material mojado y las superficies calientes. Los secadores indirectos se llaman tambin secadores por conduccin o de contacto.Secadores I-Continuos: la desecacin se efecta haciendo pasar el material de manera continua por el secador, y ponindolo en contacto con las superficies calientes.Secadores I-Por lotes: en general los secadores indirectos por lotes se adaptan muy bien a operaciones al vaco. Se subdividen en tipos agitados y no agitados.

4. EJEMPLOS DE APLICACIN-Operacin final de numerosos procesos(especialmente en la industria alimentaria), dejndose el producto listo para su envasado.-Acondicionamiento de un material para adecuar su humedad a operaciones posteriores (Ej. secado de orujo previo a la extraccin del aceite con disolvente).-Tratamiento de residuos contaminantes para facilitar su almacenamiento y transporte.