El secado
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El documento describe diferentes métodos y equipos para el secado de materiales, incluyendo secado en bandejas, secadores indirectos al vacío, secadores continuos de túnel, secadores rotatorios, secadores de tambor, secadores por aspersión y secaderos para granos. El objetivo principal del secado es extraer el agua u otros líquidos de los materiales sólidos para preservarlos y almacenarlos.
![UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CAMPUS POZA RICA - TUXPAN
INGENIERÍA QUÍMICA
2012
[EL SECADO]
El secado es un método de conservación, consistente en extraer el agua.
Autor: Humberto Echavarría Guzmán
Revisa: Dr Miguel Ángel Morales Cabrera](https://image.slidesharecdn.com/elsecado-150318212807-conversion-gate01/85/El-secado-1-320.jpg)
El secado
- 1. UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CAMPUS POZA RICA - TUXPAN INGENIERÍA QUÍMICA 2012 [EL SECADO] El secado es un método de conservación, consistente en extraer el agua. Autor: Humberto Echavarría Guzmán Revisa: Dr Miguel Ángel Morales Cabrera
- 2. El secado 1 Contenido Los objetivos del secado ................................................................................................................ 2 Métodos generales del secado....................................................................................................... 3 Equipos de secado ......................................................................................................................... 4 Secado en bandejas ................................................................................................................... 4 Secadores indirectos al vacio con anaqueles .............................................................................. 5 Secadores continuos de túnel .................................................................................................... 5 Secadores rotatorios .................................................................................................................. 7 .................................................................................................................................................. 7 Secadores de tambor ................................................................................................................. 8 Secadores por aspersión ............................................................................................................ 8 Secadero de granos y cosechas .................................................................................................. 9
- 3. El secado 2 Los objetivos del secado Al estudiar el secado nos referimos a la eliminación de agua u otros líquidos orgánicos de los materiales de proceso y de otras sustancias de los materiales sólidos. Los líquidos orgánicos pueden ser disolventes orgánicos o benceno. Muchos de los equipos y métodos de cálculo con lleva a la eliminación de los líquidos. El secado significa la remoción de cantidades de líquidos relativamente pequeñas de cierto material. La evaporación comprende a la eliminación de cantidades de líquidos bastantes grandes; además, ahí los líquidos se eliminan en forma de vapor a su punto de ebullición. En el secado, el agua casi siempre se elimina en forma del vapor con aire. En algunos casos, el liquido se puede eliminar de los materiales sólidos por medio mecánicos, utilizando prensas, centrifugas y otros métodos. Esto resulta económico que el secado por medio térmico para la eliminación del líquido. El contenido de humedad del producto seco final varia, ya que depende del tipo del producto. En el caso del secado de los materiales biológicos en especial los alimentos, se usan también como técnicas de preservación. Los microorganismos que provocan la descomposición de los alimentos no pueden crecer y multiplicarse en ausencia de agua. Además muchas de las enzimas que causan los cambios químicos en alimentos y otros materiales biológicos no pueden funcionar sin agua. Los microorganismos dejan de ser activos cuando el contenido de agua se reduce por debajo del 10% en peso. Generalmente es necesario reducir este contenido de humedad por debajo del 5% en peso en los alimentos, para preservar su sabor y su valor nutritivo. A si los alimentos se pueden almacenar por periodos bastante largos.
- 4. El secado 3 Métodos generales del secado Estos métodos y procesos de secado los podemos clasificar de la siguiente manera: a) Lotes: cuando el material se introduce en el equipo de secado y el proceso se verifica por un periodo. b) Continuo: Cuando el material s ele añade sin interrupción el equipo de secado y se obtiene material seco con régimen continuo. Los procesos de secado se pueden clasificar también de acuerdo con las condiciones físicas, usadas para adicionar calor y extraer vapor de agua: 1) El calor se añade por contacto directo con aire caliente a presión atmosférica, y el vapor de agua formado se elimina por medio del mismo aire. 2) La evaporación del liquido se verifica con rapidez a presiones bajas, y el calor se añade indirectamente por contacto con una pared metálica o por radiación, algunas veces se puede utilizar temperaturas bajas con vacio para ciertos materiales que se decoloran o se descomponen a temperaturas altas. 3) En la liofilización. El agua se sublima directamente del material congelado.
- 5. El secado 4 Equipos de secado Secado en bandejas También llamado secador de anaqueles, de gabinete o de compartimientos, el material, que puede ser un sólido en forma de terrones o una pasta, se esparce uniformemente sobre la bandeja de metal de 10 a 100 mm de profundidad,. Un secador de bandejas típico figura 1-1, tiene bandejas que se cargan y se descargan de un gabinete. Un ventilador recircula aire calentado con vapor paralelamente sobre la superficie de las bandejas también se usa calor eléctrico, en especial cuando el calentamiento es bajo. Más o menos de 10 al 20% del aire que pasa sobre las bandejas es nuevo, y el resto es aire recirculado. Después del secado, se abre el gabinete y las bandejas se remplazan por otras con más material para secado. Una de las modificaciones de este tipo de secadores es el de las bandejas se remplazan por otras con mas materiales para secado. Una de las modificaciones de este tipo de secadores es el de las bandejas con carrerilla, donde las bandejas se colocan en carretillas rodantes que se introducen al secador. Esto puede significar un considerable ahorro de tiempo, puesto que las carretillas pueden cargarse y descargarse fuera del secador.
- 6. El secado 5 Cuando se trata de granulares, el material se puede colocar sobre bandejas cuyo fondo es un tamiz. Entonces, con este secador de circulación cruzada, el aire pasa por un lecho permeable y se obtienen tiempos de sacado más cortos, debido al mayoría área superficial expuesta al aire. Secadores indirectos al vacio con anaqueles Estos secadores se calientan indirectamente y son del tipo de lotes, similares a los de las bandejas. Esta clase de secador consta de un gabinete construido de hierro colado o plancha de acero con puertas herméticas, de tal manera que se pueda operar al vacio. Los anaqueles huecos de acero se montan dentro de las cámaras y se conectan en paralelo, con los colectores de vapor de entrada y de salida. Las bandejas que contienen los sólidos mojados se colocan sobre los anaqueles huecos. El calor se conduce a través de las paredes metálicas y por radiación entre los anaqueles. Para operaciones a temperaturas más bajas, se usa circulación de agua caliente en lugar de vapor para suministrar el calor que vaporiza la humedad. Los vapores se colectan en un condensador. Estos secadores se usan para secar materiales costosos o sensibles a la temperatura, o bien que se oxiden fácilmente. Son muy útiles para manejar materiales con disolventes tóxicos o valiosos. Secadores continuos de túnel Los secadores continuos de túnel suelen ser compartimentos de bandejas o de carretillas que operan en serie, tal como se muestra en la figura 1-2a. Los sólidos se colocan sobre bandejas o en carretillas que se desplazan continuamente por un túnel con gases calientes que pasan sobre la superficie de cada bandeja. El flujo de aire caliente puede ser a contracorriente, en paralelo, o una combinación de ambos. Muchos alimentos se secan por este procedimiento. Cuando se desea secar partículas sólidas granulares, pueden utilizarse transportadores perforados o de fondo de tamiz, como el de la figura 1-2b.
- 7. El secado 6 Los sólidos granulares húmedos se transportan en forma de una capa que tiene entre 25 y 150 mm de profundidad, sobre una superficie de tamiz o perforada a través de la cual se fuerza el paso de aire caliente, ya sea hacia arriba o hacia abajo. El secador consta de diversas secciones en serie, cada una con un ventilador y serpentines de calentamiento. Un ventilador adicional extrae cierta cantidad de aire hacia la atmósfera. En algunos casos, los materiales en forma de pasta pueden preformarse en cilindros y colocarse sobre el transportador para secarse.
- 8. El secado 7 Secadores rotatorios Un secadero rotatorio consta de un cilindro hueco que gira por lo general, sobre su eje, con una ligera inclinación hacia la salida. Los sólidos granulares húmedos se alimentan por la parte superior, tal como se muestra en la figura 1-3 y se desplazan por el cilindro a medida que éste gira. El calentamiento se lleva a cabo por contacto directo con gases calientes mediante un flujo a contracorriente. En algunos casos, el calentamiento es por contacto indirecto a través de la pared calentada del cilindro. Las partículas granulares se desplazan hacia adelante con lentitud y una distancia corta antes de caer a través de los gases calientes, como se muestra. Existen muchas otras variaciones del secador rotatorio.
- 9. El secado 8 Secadores de tambor Un secador de tambor consta de un tambor de metal calentado, como se indica en la figura 1-4, en cuyo exterior se evapora una capa delgada de un líquido o una suspensión hasta que se seca. El sólido seco final se le raspa al tambor, que gira lentamente. Los secadores de tambor son adecuados para procesar suspensiones o pastas de sólidos finos, así como soluciones verdaderas. El tambor funciona en parte como evaporador y en parte como secador. Otras variaciones del secador de tambor son los tambores rotatorios dobles con alimentación por inmersión, o bien con alimentación superior en el espacio entre los dos tambores. Secadores por aspersión En un secador por aspersión, un líquido 0 una suspensión se atomiza o se roela en una corriente de gas caliente para obtener una lluvia de gotas tinas. El agua se evapora de dichas gotas con rapidez, y se obtienen partículas secas de sólido que se separan de la corriente de gas. El flujo de líquido de la cámara de aspersión puede ser a contracorriente, en paralelo, o una combinación de ambos.
- 10. El secado 9 Las gotas finas se forman al introducir el líquido en toberas de automatización o discos giratorios de rociado de alta velocidad en el interior de una cámara cilíndrica (Fig. 1--5). Es necesario asegurarse de que las gotas o partículas húmedas del sólido no choquen ni se adhieran a las superficies solidas antes de que hayan secado. Por consiguiente, se emplean cámaras bastante grandes. Los sólidos secos salen por el fondo de la cámara a través de un transportador de tornillo. Los gases de escape fluyen hacia un separador de ciclón para filtrar las partículas muy finas. Las partículas que se obtienen son muy ligeras y bastante porosas. La leche en polvo se obtiene mediante, este proceso. Secadero de granos y cosechas Los granos de una cosecha contienen aproximadamente de 30 a 35% de humedad y para poder almacenarlos sin problemas durante un año deben secarse hasta un 13% de humedad en peso (Hl).
- 11. El secado 10 En la figura 1-6 se muestra un secador de flujo continuo típico. En la tolva de secado, el espesor de la capa de granos, a través de la cual pasa el aire caliente, es 0.5 m o menos. Una corriente de aire (sin calentar) en la sección del fondo, enfría los granos secos antes de la salida. Hall (Hl) describe otros tipos de secadores de cosechas y de tolvas de depósitos.