| Aplicación
de Teorías, Tecnicas y Tecnologías de Secado de Materias Primas
altamente Viscosas con SISTEMAS TERMICOS DIRECTOS.- |
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PERFIL
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| Las operaciónes en la que
un líquido, es extraído de un sólido humedecido por medio de
técnicas de secados con el empleo de fuentes de calor, distinguen
al secado por intermedio de equipos térmicos, de los
métodos de deshidratación mecánica, tales como
centrifugación, decantación y sedimentación, en los cuales no se
produce ningún cambio de fase líquida a vapor. El término SECADO
TERMICO es preferido al término deshidratación, el cual se emplea
genericamente en relación con el secado de alimentos, ya que
generalmente, la deshidratación implica la extracción de agua
acompañada por un cambio químico. |
| El Secado Industrial es
una operación muy extendida en las industrias de proceso químico.
Se emplea para secar productos químicos y farmacéuticos,
materiales biológicos, alimentos, madera, minerales. detergentes y
desperdicios industriales. Los procesos de secado pueden evaporar
líquidos a velocidades y volúmenes que varían desde unos pocos
gramos por hora, hasta toneladas de materia prima por hora en
secadores térmicos. Las temperaturas de secado pueden ser tan
elevadas como 760º C, o tan bajas como –40º C en el secado por
congelación. El tamaño de los SECADORES varía desde pequeñas
cámaras hasta Secadores por Aspersión, con torres de acero de unos
30 m de alto y 9 m .de diámetro. Los materiales a secarse pueden
presentarse en forma de soluciones diluidas, suspensiones, pastas y
materias viscosas. El secado puede realizarse por transferencia
convectiva de calor, por conducción desde superficies temperadas,
por radiación y/o por calentamiento de flujo de gases o aire. |
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Secado
de Sólidos.
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| En el secado de sólidos,
el producto final deseado se encuentra en forma sólida.
De este modo, aun cuando el sólido esta inicialmente en estado
Viscoso, la solución técnica para obtenerlo en forma seca [ x%] es
el secado por influencias térmicas directas. Los contenidos de
humedad final de los sólidos secos son generalmente inferiores al
10 % .- |
| El mecanismo del secado
de sólidos es sencillo en su concepción. Cuando el secado
se efectúa con gases o aire calientes, [es el caso general], un
sólido húmedo comienza a secarse como si el agua estuviera sola
sin ningún sólido, y por tanto la evaporación se efectúa como si
se tratara de una superficie de agua libre. Por consiguiente. el
período o etapa de secado durante esta fase inicial se denomina
comúnmente período de régimen constante, ya que la
evaporación se realiza a régimen constante y es independiente del
sólido. |
| La teoría fundamental del
secado depende del conocimiento de las fuerzas que rigen el flujo de
los líquidos en el interior de los sólidos. Se han llevado a cabo
intentos para desarrollar una teoría general del secado, basándose
en que los líquidos se mueven en el interior de los sólidos
mediante un proceso de difusión; sin embargo, esto no es acertado
en todos los casos. De hecho, sólo en un número limitado de tipos
de sólidos se produce una verdadera difusión de los líquidos. En
la mayoría de los casos el mecanismo de flujo interno resulta de
una combinación de fuerzas, las cuales pueden incluir la
capilaridad, los gradientes de presión interna causados por el
encogimiento del producto , una secuencia de flujo vapor-líquido
producida por los gradientes de temperatura, la difusión y la
ósmosis. Debido a la complejidad del mecanismo de flujo interno, no
ha sido posible desarrollar una teoría generalizada del secado
aplicable a todos los materiales. Solamente en el secado de ciertos
objetos voluminosos , tales como madera, cerámica y jabón, se ha
logrado una comprensión teorica razonable del mecanismo interno de
las materias a secar , la cual permite el control de la calidad del
producto. |
| La mayoría de las
investigaciones sobre el secado han sido efectuadas desde el llamado
Punto de Vista Externo, donde los efectos del medio de secado
exterior, tales como la velocidad del aire, humedad, temperatura,
forma del material húmedo y su grado de división. son estudiado
con respecto a SU influencia sobre la velocidad de
secado.-Los resultados de tales investigaciones se presentan
generalmente como Curvas De Secado, y el carácier de estas
curvas se utiliza para interpretar el mecanismo fisico quimico del
secado.- |
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