Secado

Índice
Tema Pág.
Conceptos Básicos 3
5.1.1 Definiciones e importancia de Secado 3
5.1.2 Equilibrio entre aire y sólido: sólidos insolubles y sólidos solubles 4
Humedad libre y combinada 8
5.2 Tipos de Secadores 8
5.2.1 Secadores por lotes. 9
5.2.2 Secadores directos. 9
5.2.3 Secadores indirectos. 12
5.2.4 Secador Continuo 13
5.5 Elección del Secador 19
Tiempo de Secado 21
5.5Mecanismo del secado por lotes. 24
5.6 Diseño de Secadores Rotatorios 30
5.6.1 Balances de Materia y Energía 30
5.6.2 Cálculo de la Longitud del Secadero 31
Método Basado en la Transmisión de Calor 31
5.6.2.2 Calculo empleando la transferencia de materia 36

5.1 Conceptos básicos
5.1.1 Definición e importancia de Secado

Por lo general, el término secado se refiere a la eliminación dehumedad en una sustancia. Se aplica tan fácil e incongruentemente que es necesario restringir su significado en el análisis. Por ejemplo, un sólido húmedo, como madera, tela o papel, puede secarse por evaporación de la humedad ya sea en una corriente de gas o sin el beneficio del gas para acarrear el vapor; sin embargo, generalmente no se considera como secado la eliminación mecánica de esta humedadmediante el exprimido o centrifugado. Una solución puede “secarse” esparciéndola en forma de pequeñas gotas en un gas caliente y seco, lo que provoca la evaporación del líquido; empero, la evaporación de la solución mediante ebullición en ausencia de un gas para arrastrar la humedad por lo común se considera una operación de secado. Los gases y líquidos que contienen pequeñas cantidades de aguapueden secarse mediante operaciones de adsorción.

Importancia del secado

En general, 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 seextrae de un secadero pasa a empaquetado.

El agua u otros líquidos pueden separarse de sólidos mecánicamente mediante prensas o centrífugas, o bien térmicamente mediante evaporación. Generalmente eliminar líquidos por métodos mecánicos es más barato que por métodos térmicos, y por esta razón es aconsejable reducir el contenido de líquido en lo posible antes de operar en secadero térmico.

Secadoes un término relativo y tan sólo quiere decir que hay una reducción del contenido de líquido.

Los sólidos que se secan pueden tener formas diferentes escamas, gránulos, cristales, polvo, tablas o láminas continuas- y poseer propiedades muy diferentes. El líquido que ha de vaporizarse puede aumentar sobre la superficie del sólido, como en el secado de cristales salinos, en el interior delsólido, como en el caso de eliminación de disolvente de una lámina de un polímero, o parte en el exterior y parte en el interior. La alimentación de algunos secaderos es un líquido en el que está suspendido el sólido en forma de partículas o en disolución. El producto que se seca puede soportar temperaturas elevadas o bien requiere un tratamiento suave a temperaturas bajas o moderadas. Esto da lugar aque en el mercado exista un gran número de tipos de secaderos comerciales. Las diferencias residen fundamentalmente en la forma en que se mueven los sólidos a través de la zona de secado y en la forma en la que se transmite calor.

5.1.2 Equilibrio entre aire y sólido: sólidos insolubles y sólidos solubles

El grado de presión de vapor que ejerce la humedad contenida en un sólido húmedo o enuna solución líquida depende de la naturaleza de la humedad, la naturaleza del sólido y la temperatura. Por tanto, si un sólido húmedo se expone a una corriente continua de gas fresco que contiene una presión parcial dada del vapor p ̅, el sólido o bien perderá humedad por evaporación o ganara humedad del gas, hasta que la presión de vapor de la humedad del sólido sea igual a p ̅. Entonces, el...