Secado De Solidos.

Secado de Sólidos.

El secado de sólidos consiste en la eliminación de cantidades pequeñas de agua u otro líquido contenido en un material sólido, con el fin de reducir el líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. Suele ser la operación final de un proceso de fabricación y se hace antes del envasado o expedición; con ello se reducen costos de transporte, se evita la humedad quepuede ser causante de corrosiones y se obtienen materiales más manejables.

El secado se puede hacer por métodos mecánicos, prensado o por métodos térmicos, evaporación.

El contenido de humedad de una materia suele expresarse como porcentaje en peso respecto al material seco. Un sólido expuesto al aire a una determinada humedad y temperatura pierde o gana agua hasta alcanzar unas condicionesde equilibrio; el grado de humedad, en el equilibrio, depende de las características del material.

♦ Humedad de un sólido es el peso de agua que acompaña a la unidad de peso de sólido seco.

♦ Humedad de equilibrio es la humedad alcanzada por un sólido en equilibrio con una masa de aire a una determinada temperatura y humedad. También, es el límite de humedad que puede alcanzar un sólidoen contacto con una masa de aire. Si la humedad del sólido es mayor que la humedad de equilibrio, el sólido se seca; si es menor, el sólido capta agua hasta la humedad de equilibrio.

♦ Humedad libre es el exceso de humedad de un sólido, respecto a la humedad de equilibrio, en contacto con una determinada masa de aire. Es la humedad que puede perder un sólido después de un contacto prolongadocon el aire.

♦ Humedad ligada es la humedad de equilibrio de un sólido en contacto con una masa de aire de humedad relativa del 100 %. También, la humedad mínima necesaria para que el sólido deje de comportarse como higroscópico.

♦ Humedad desligada es la diferencia entre la humedad del sólido y la humedad ligada, ó la humedad libre del sólido en contacto con aire saturado. Elsólido se comporta como sólido húmedo.

♦ Sólido húmedo es aquel cuya presión de vapor del agua contenida en él es igual a la del agua pura a la misma temperatura. El sólido húmedo es totalmente inerte para el agua que le acompaña.
♦ Sólido higroscópico, el agua tiene una presión de vapor menor que la del agua pura a la misma temperatura; el cuerpo higroscópico modifica la tensión de vapor delagua que está ocluida en sus poros o entre las partículas del mismo.

Mecanismos de secado

En la operación de secado hay que eliminar la humedad sobre la superficie y la del interior del sólido. Si la humedad es elevada, la evaporación tiene lugar sobre la superficie totalmente mojada; el líquido se renueva continuamente por difusión rápida desde el interior y la velocidad de secadopermanece constante sin depender de la humedad total, es el periodo de velocidad de secado constante y se prolonga hasta alcanzar la humedad crítica.

Cuando la humedad del sólido es inferior a la humedad crítica, la difusión desde el interior no puede suministrar todo el líquido que se evapora en la superficie, lo que lleva consigo el descenso de la velocidad de evaporación. Tiene lugar laaparición de zonas secas sobre la superficie, y termina cuando la superficie de sólido queda libre le líquido, se le conoce como 1er periodo de velocidad decreciente. A continuación, la velocidad de secado sigue descendiendo, la evaporación se produce en el interior del sólido, cada vez más lejos de la superficie, difundiendo posteriormente el vapor, es el 2er periodo de velocidad decreciente.

Encada momento, la velocidad de secado es función de la velocidad de transmisión de calor y de la velocidad de transferencia de materia que depende del tipo y características del material.

Parámetros involucrados en el secado.

A) Transferencia de Calor.
1. Transferencia de calor desde el medio calefactor a la superficie líquida.
2. Transferencia de Calor en la película de líquido...