Secado de sólidos

El secado de sólidos consiste en separar pequeñas can-tidades de agua u otro líquido de un material sólido conel fin de reducir el contenido de líquido residual hasta unvalor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente laetapa final de una serie de operaciones y con frecuencia,el producto que se extrae de un secador para empaqueta-do.

1 Operaciones de secado

Existen varios tipos de operaciones de secado, que se di-ferencian entre sí por la metodología seguida en el pro-cedimiento de secado; puede ser por eliminación de aguade una solución mediante el proceso de ebullición en au-sencia de aire; también puede ser por eliminación de aguamediante adsorción de un sólido, y por reducción del con-tenido de líquido en un sólido, hasta un valor determinadomediante evaporación en presencia de un gas.Los sólidos que se secan pueden tener formas diferen-tes -escamas, gránulos, cristales, polvo, tablas o láminascontinuas- y poseer propiedades muy diferentes.El producto que se seca puede soportar temperaturas ele-vadas o bien requiere un tratamiento suave a temperatu-ras bajas o moderadas. Esto da lugar a que en el mercadoexista un gran número de tipos de secadores comerciales.Las diferencias residen fundamentalmente en la forma enque se mueven los sólidos a través de la zona de secadoy en la forma en la que se transmite calor al producto asecar.

2 Equipos de secado

Las operaciones de secado pueden clasificarse amplia-mente según que sean por lotes o continuas. Estos tér-minos pueden aplicarse específicamente desde el puntode vista de la sustancia que está secando.El equipo de secado, puede ser tan sencillo como un so-plador con una resistencia adaptada, o tan complejo comoun secador rotatorio.

2.1 Secadores de Bandejas

El secador de bandejas, o secador de anaqueles, consis-te en un gabinete, de tamaño suficientemente grande paraalojar los materiales a secar, en el cual se hace correr sufi-

ciente cantidad de aire caliente y seco. En general, el airees calentado por vapor, pero no saturado, de modo quepueda arrastrar suficiente agua para un secado eficiente.Es necesario hacer notar una situación interesante de op-timización de secadores. En este caso, cuando se calientael aire con vapor, debe tomarse en cuenta varios aspectos,si nos situamos en la carta psicrométrica, el aire a utili-zar, debe poseer una temperatura de bulbo húmedo alta,una entalpía alta, pero una humedad relativa baja. Pues-to, que la operación de secado, como cualquier operaciónde transferencia, depende del tiempo de contacto interfa-cial (el cual no varía notablemente en este tipo de seca-dor debido a la variación de la velocidad del aire), el áreade contacto interfacial (que para nuestro caso requerimosque sean sólidos en terrones, o granos, para aumentar es-ta relación), el gradiente de temperatura y de humedad yla resistencia. En general, en este tipo de secadores, lasvariables que pueden fijarse o variarse son los gradientes,he allí la importancia que el aire no entre frío ni húme-do, puesto que esto minimiza el gradiente y elimina laeficiencia del secador.Esto último es cierto para todos los tipos de secadores, noobstante, es más marcado en este tipo de secador, puestoque en los siguientes, las otras variables no son tan rigu-rosamente fijas.

2.2 Secadores indirectos al vacío conanaqueles

Este tipo de secador, es un secador por lotes, que funcio-na de manera similar al secador de bandejas. Este secadorestá formado por un gabinete de hierro con puertas her-méticas, de modo que se trabaje al vacío. Los anaquelesestán vacíos dónde se colocan las bandejas con los ma-teriales húmedos. En términos generales, se trabaja conaire calentado con vapor. Esto no es siempre cierto, pueses posible utilizar agua caliente, para operaciones a tem-peraturas suficientemente bajas.Cabe recordar, que este tipo de secadores, puede ser uti-lizado para el secado de materias termolábiles, como loson algunos materiales biológicos y en ocasiones los far-macéuticos, aunque el secado de estos no es tan común.La conducción de calor en este tipo de secadores es porradiación desde las paredes metálicas del secador. La hu-medad extraída del material es recogida por un conden-sador dispuesto en el interior.3

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2 3 CLASIFICACIÓN DE LOS SECADORES

2.3 Secadores continuos de túnel

Este tipo de secador está formado por un túnel, por el cualpasan bandejas o carretillas con el material a secar, dentrodel túnel, se hace fluir, generalmente a contracorriente,aire caliente, el cual sirve para secar los sólidos. Este tipode secador es típico de la industria alimenticia.A diferencia de los secadores de bandejas, en este caso, elárea superficial, no es tan importante, debido a que la ve-locidad del aire y el tiempo de estadía dentro del secadorpueden variar en un rango muy amplio, por ende, estossecadores son muy utilizados para materiales grandes.

2.4 Secadores Rotatorios

En general, un secador rotatorio consta de un cilindrohueco que gira sobre su eje, con una ligera inclinación,para permitir el desliz de los sólidos a secar hacia la bocade salida. Se alimentan por la boca de entrada y por laboca de salida se alimenta el gas caliente, que habrá desecar a contracorriente el sólido que se desliza despaciohacia la salida, a medida que se va secando.El método de calentamiento es por contacto indirecto através de la pared del cilindro que se calienta por el pasode los gases.Las partículas atraviesan una sección relativamente corta,amedida que se deslizan,mientras su humedad disminuyede la misma manera en que descienden.Evitar y revisar elestancamiento.La mayoría de las veces suele ser costoso.

2.4.1 Secadores de tambor rotatorio

Consta de un tambor de metal calentado, como se ob-serva en la figura 3, en las paredes se evapora el líquido,mientras una cuchilla metálica, raspa lentamente el sóli-do, para que descienda por el tambor, hasta la salida.Este tipo de secadores son típicos del trabajo con pas-tas, suspensiones, y soluciones. El tambor resulta comoun híbrido entre un secador y un evaporador.

2.5 Secadores por aspersión

En este tipo de secador, se atomiza una suspensión líqui-da, la cual es recibida por una corriente a contraflujo deaire caliente que evapora el líquido, de modo que caen laspartículas sólidas que se separan de la corriente de gas,por no ser volátiles. Las cámaras para este efecto debenser suficientemente grandes, para que el tiempo de con-tacto interfacial sea suficiente. La aspersión se hace pormedio de toberas o difusores de alta velocidad.

3 Clasificación de los secadores

Los secadores se clasifican según:

1. El método de transmisión de calor a los sólidos hú-medos

(a) Secadores directos.(b) Secadores indirectos.(c) Secadores diversos.(d) Secadores discontinuos o por lote.(e) Secadores continuos.(f) Secadores para sólidos granulares o rígidos y

pastas semisólidas.(g) Secadores que pueden aceptar alimentaciones

líquidas o suspensiones.

El primermétodo de clasificación revela las diferencias enel diseño y el funcionamiento del secador, mientras que

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el segundo es más útil para seleccionar entre un grupo desecadores que se someten a una consideración preliminaren relación con un problema de desecación específico.

3.1 Secadores directos

La transferencia de calor para la desecación se logra porcontacto directo entre los sólidos húmedos y los gases ca-lientes. El líquido vaporizado se arrastra con el medio dedesecación; es decir, con los gases calientes. Los secado-res directos se llaman también secadores por convección.

• Secadores D-Continuos: la operación es continuasin interrupciones, en tanto se suministre la alimen-tación húmeda. Es evidente que cualquier secadorcontinuo puede funcionar en forma intermitente opor lotes, si así se desea.

• Secadores D-Por lotes: se diseñan para operar conun tamaño específico de lote de alimentación hú-meda, para ciclos de tiempo dado. En los secadorespor lote las condiciones de contenido de humedad ytemperatura varían continuamente en cualquier pun-to del equipo.

3.2 Secadores indirectos

El calor de desecación se transfiere al sólido húmedo através de una pared de retención. El líquido vaporizadose separa independientemente del medio de calentamien-to. La velocidad de desecación depende del contacto quese establezca entre el material mojado y las superficiescalientes. Los secadores indirectos se llaman también se-cadores por conducción o de contacto.

• Secadores I-Continuos: la desecación se efectúa ha-ciendo pasar el material de manera continua por elsecador, y poniéndolo en contacto con las superficiescalientes.

• Secadores I-Por lotes: en general los secadores indi-rectos por lotes se adaptanmuy bien a operaciones alvacío. Se subdividen en tipos agitados y no agitados.

4 Otras fuentes• Operaciones de Secado

4 5 ORIGEN DEL TEXTO Y LAS IMÁGENES, COLABORADORES Y LICENCIAS

5 Origen del texto y las imágenes, colaboradores y licencias

5.1 Texto• Secado de sólidos Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Secado_de_s%C3%B3lidos?oldid=85286631 Colaboradores: Tano4595, Cina-

brium, Taichi, CEM-bot, Damifb, PAOLA1274, Dhidalgo, Matdrodes, Muro Bot, Edmenb, Leonpolanco, AVBOT, Saloca, Xerouno,Jkbw, Sergio Andres Segovia, Grillitus, Antonorsi, Bondaruk85, Jarould y Anónimos: 27

5.2 Imágenes• Archivo:Commons-emblem-question_book_orange.svg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/

Commons-emblem-question_book_orange.svg Licencia: CC BY-SA 3.0 Colaboradores: <a href='//commons.wikimedia.org/wiki/File:Commons-emblem-issue.svg' class='image'><img alt='Commons-emblem-issue.svg' src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Commons-emblem-issue.svg/25px-Commons-emblem-issue.svg.png' width='25' height='25' srcset='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Commons-emblem-issue.svg/38px-Commons-emblem-issue.svg.png 1.5x,https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Commons-emblem-issue.svg/50px-Commons-emblem-issue.svg.png 2x'data-file-width='48' data-file-height='48' /></a> + <a href='//commons.wikimedia.org/wiki/File:Question_book.svg' class='image'><imgalt='Question book.svg' src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Question_book.svg/25px-Question_book.svg.png' width='25' height='20' srcset='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Question_book.svg/38px-Question_book.svg.png 1.5x, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Question_book.svg/50px-Question_book.svg.png 2x' data-file-width='252' data-file-height='199' /></a> Artista original: GNOME icon artists, Jorge 2701

• Archivo:_Tambor_secador,_Secador_rotativo.jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Tambor_secador%2C_Secador_rotativo.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: Trabajo propio Artista original: Xerouno

5.3 Licencia del contenido• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0