01Equipos de secado

SECADO.

El secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa final de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secadero pasa a empaquetado.
Los equipos de secado puedenclasificarse en:
(1) secaderos en los que el sólido se encuentra directamente expuesto a un gas caliente (generalmente aire)
(2) secaderos en los que el calor es transmitido al sólido desde un medio externo tal como vapor de agua condensante, generalmente a través de una superficie metálica con la que el sólido está en contacto.
Los secadores que exponen los sólidos a un gas caliente se llamanadiabáticos o secaderos directos; aquellos en los que el calor es transmitido desde un medio externo reciben el nombre de no adiabáticos o secaderos indirectos. Los secadores calentados por energía radiante, dieléctrica o de microondas, también son no adiabáticos. Algunas unidades combinan el secado adiabático y no adiabático, y se denominan secadores directos – indirectos. Los sólidos estánexpuestos al gas de alguna de éstas formas:
















SECADOR ADIABÁTICO
SECADOR NO ADIABATICO
El gas circula sobre la superficie de un lecho o sobre ambas caras de una lámina(circulación superficial).
Los sólidos se esparcen sobre una superficie horizontal estacionaria oque se desplaza lentamente.
El gas circula a través de un lecho de sólidos granulares gruesos soportados sobre unarejilla(circulación a través).
Los sólidos se mueven sobre una superficie caliente por medio de un agitador o un transportador de tornillo o de palas.
Los sólidos descienden en forma de lluvia a través de una corriente gaseosa que se mueve lentamente.
Los sólidos deslizan por gravedad sobre una superficie inclinada caliente.
El gas pasa a través de los sólidos con una velocidad suficiente para fluidizarel lecho.

Los sólidos son totalmente arrastrados por una corriente gaseosa de alta velocidad y transportados de un dispositivo de mezcla a un separador mecánico


Se comunica calor a un secador con los siguientes objetivos:
1. Calentar la alimentación (sólidos y líquidos) hasta la temperatura de vaporización.
2. Vaporizar el líquido.
3. Calentar los sólidos hasta su temperatura final.
4.Calentar el vapor hasta su temperatura final.
Cuando un sólido húmedo se pone en contacto con aire de una humedad inferior a la correspondiente al contenido de humedad del sólido, dada por la curva de humedad de equilibrio, el sólido tiende a perder humedad y secarse hasta alcanzar el equilibrio con el aire. Cuando el aire es más húmedo que el sólido en equilibrio con él, el sólido absorbehumedad del aire hasta que se alcanza el equilibrio.
En los cálculos de secado se aplica la ecuación básica de transmisión de calor:

QT=UAT

donde: U = Coeficiente global
A= Área de transmisión de calor
T= Diferencia media de temperatura

Raramente se conoce el área de la superficie total de las partículas sólidas expuestas a una superficie caliente, por ésta razónlos secadores se diseñan sobre la base de un coeficiente volumétrico de transmisión de calor.

QT= UaVT

donde: Ua = Coeficiente volumétrico de transmisión de calor, Btu/pie3 h °F
V= Volumen del secador, pie3 o m3
T= Diferencia media de temperatura
Humedad de equilibrio.
Humedad libre. Es la diferencia entre el contenido total de agua del sólido y elcontenido de agua en el equilibrio.
Agua ligada. Es el agua en equilibrio con aire saturado, que ejerce una presión de vapor menor que la del agua líquida a la misma temperatura.
Agua no ligada..

Velocidades de secado.

Después del período preliminar de ajuste se da el primer período de secado; este período, que puede no existir en los alimentos, recibe el nombre de período de velocidad...