laboratorio de operaciones unitarias-secado

PRACTICA DE LABORATORIO Nº 2
SECADO

1. OBJETIVOS:
• Conocer el equipo de secado por atomización y su funcionamiento por medio de una corrida de prueba
• Conocer las relaciones existentes entre las condiciones de operación del equipo de secado y las características de producto final


2. FUNDAMENTO TEÓRICO:
El exceso de humedad contenida por los materiales puede eliminarse por métodosmecánicos (sedimentación, filtración, centrifugación). Sin embargo, la eliminación más completa de la humedad se obtiene por evaporación y eliminación de los vapores formados, es decir, mediante el secado térmico, ya sea empleando una corriente gaseosa o sin la ayuda del gas para extraer el vapor.
Esta operación se utiliza ampliamente en la tecnología química y es muy común que sea la últimaoperación en la producción precedente a la salida del producto resultante. Es evidente que la eliminación de agua o en general de líquidos existentes en sólidos es más económica por acción mecánica que por acción térmica. La dificultad de los medios mecánicos surge cuando los productos finales y gran número de productos intermedios deben cumplir especificaciones rigurosas en cuanto a la humedad final.Habitualmente una centrífuga trabajando con grandes cargas de sólido húmedo dejará humedades en torno al 10-20 %, aunque en casos excepcionales como la sal común o cloruro sódico se puede alcanzar el 1 %.
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 ladiferencia 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 de secado cesa.
Clasificación de la operación de secado.
De modo general se pueden clasificar las operaciones de secado en continuas y discontinuas. En las operacionescontinuas pasan continuamente a través del equipo tanto la sustancia a secar como el gas. La operación discontinua en la práctica se refiere generalmente a un proceso semicontinuo, en el que se expone una cierta cantidad de sustancia a secar a una corriente de gas que fluye continuamente en la que se evapora la humedad (Treybal, 1965).

Los equipos utilizados para secar se pueden clasificar tambiénde acuerdo a cualquiera de estas categorías:
I. Métodos de operación: Continuos ó Discontinuos.
II. Métodos de propiciar el calor necesario para la evaporación de la humedad: En secaderos directos e indirectos
III. Naturaleza de la sustancia a secar: Puede ser la sustancia un sólido rígido como la madera, un material flexible como el papel o la tela, un sólido granular tal como la masa decristales, una pasta espesa o delgada o una solución. Es probable que la forma física de la sustancia y los distintos métodos de manipulación empleados, ejerzan la influencia más grande en el tipo de secadero a utilizar.
Tipos de secaderos.
De acuerdo a la clasificación de la operación de secado encontramos los siguientes tipos de equipos (Treybal,1965):
- Secaderos de calentamiento directo.
a)Equipos discontinuos
 Secaderos de bandejas con corriente de aire.
 Secaderos de cama fluidizada.
 Secaderos con circulación a través del lecho sólido.
b) Equipos continuos
 Secaderos de túnel.
 Secaderos neumáticos.
 Secaderos ciclónicos.
 Secaderos de cama chorreada.
 Secaderos de cama vibratoria.
 Secadero de cama fluidizada.
 Secaderos spray.
 Secaderos de tipoturbina.
 Secaderos rotatorios.
- Secaderos de calentamiento indirecto:
a) Equipos discontinuos.
 Secaderos de bandejas a vacío.
 Secaderos de bandejas a presión atmosférica.
 Secaderos por congelación.
b) Equipos continuos.
 Secaderos de tambor.
 Secaderos con circulación a través del lecho
- Mecanismos y cinética de secado. Transferencia de masa y calor.
Un elemento...