Secado de solidos

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SECADO
Mercedes Fernández Arévalo

INTRODUCCIÓN
ELIMINAR LA HUMEDAD CONTENIDA EN MATERIALES SÓLIDOS POR APORTE DE CALOR OBJETIVOS: OBJETIVOS Conseguir un producto en condiciones óptimas de estabilidad, y/o mejorar sus propiedades de fluidez. EVAPORACIÓN ≠ DESECACIÓN: * métodos de eliminación * cantidades de líquido a eliminar

TEORÍA DEL SECADO
transferencia de vapor: L G

Sólidohúmedo

Sólido seco
transferencia de calor

1. Humedad del aire 2. Comportamiento del sólido
- Pv sól. > Pv atm. - Pv sól. < Pv atm. - Pv sól. = Pv atm. evaporación y secado del sólido el sólido adquiere humedad condiciones de equilibrio

SECADO DE SÓLIDOS
CONCEPTOS Contenido de humedad de los sólidos humedecidos Kg de humedad asociados a 1 kg de sólido sin humedad Ej: Contenido de humedad de0.4 indica que hay 0.4 kg de agua extraible por kg de sólido seco agua sólido

SECADO DE SÓLIDOS
Contenido de humedad de los sólidos humedecidos En función del tipo de agua puede ser: Agua libre: Existe como líquido y ejerce su presión de vapor completa, por lo que se puede extraer fácilmente por evaporación. Agua ligada: parte de la humedad que hay en un sólido y que está adsorbida sobre susparedes o en su interior, por lo que no ejerce presión de vapor y no se elimina por evaporación completamente

SECADO DE SÓLIDOS
Humedad Relativa del aire (HR) Es la relación porcentual que existe entre Presión de vapor de agua en el aire y presión de vapor de agua en el aire saturado a la misma temperatura Por tanto depende no solo de la cantidad de humedad presente en el aire sino también desu temperatura Contenido de humedad en el aire Kg de agua por Kg de aire seco

TEORÍA DEL SECADO
MECANISMO DE DESECACIÓN: 1. TRANSFERENCIA DE CALOR 2. TRANSFERENCIA DE MATERIA
1. 2. 3. Difusión del agua interior a la superficie Evaporación del agua de superficie a la masa de aire Propagación del vapor de agua por en interior de la masa de aire

TEORÍA DEL SECADO
ESTADO CAPILAR ESTADOFUNICULAR ESTADO PENDULAR

Vapor

Vapor

Disminuye la velocidad del secado

TEORÍA DEL SECADO
CINÉTICA DEL SECADO: Ensayos de velocidad de secado para determinar el tiempo óptimo de secado (T, P y Humedad ctes.)
Velocidad de secado

Punto crítico (humedad crítica)
C

B A

D E t

A – B: Período de inducción B – C: Período antecrítico (velocidad cte.) A – C: Pérdida de agua libre C– D: Período postcrítico D – E: Puede ∃ C – E: velocidad decreciente

MÉTODOS DE SECADO
Antes de secar hay que tener en cuenta: * Sensibilidad al calor del material que se seca * Características físicas del material * Necesidad de asepsia * Naturaleza del líquido que se va a extraer * Escala de funcionamiento * Fuentes de calor disponibles

MÉTODOS DE SECADO
Principios generales de un secadoeficiente: 1- Gran superficie para transferir calor 2- Transferencia de calor eficaz por unidad de superficie 3- Transferencia eficaz de la masa de agua evaporada a través de capas limítrofes 4- Extracción eficaz del vapor, es decir aire con HR baja

MÉTODOS DE SECADO
Según el método de transferencia de calor se clasifican en: - MÉTODOS CONVECTIVOS - MÉTODOS CONDUCTIVOS - MÉTODOS RADIANTES Secado de sólidos humedecidos por convección
SECADO EN LECHO FIJO
El material húmedo se coloca en bandejas poco profundas que descansan en un circuito calefactado. No existen movimientos de la partícula, aunque puede moverse la masa total a desecar

Problema: se mantendría cte la superficie de contacto con el ambiente a desecar Solución: aumentar la superficie disminuyendo la superficie dela capa del material a desecar y hacer pasar el flujo de aire a través del material.

Secado de sólidos humedecidos por convección
SECADO EN LECHO FIJO Tipos de secaderos en lecho fijo

Secaderos en bandeja Secaderos de túnel Secaderos de bandas sin fin

Secado de sólidos humedecidos por convección
SECADO EN LECHO FIJO 1. Secaderos en bandeja:
* Bandejas: Fondo liso Fondo perforado...
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