Clasificacion y Seleccion de Secadores en ESPAÑOL

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CAPÍTULO DOS

CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN

DE SECADORES

INDUSTRIALES

Arun Mujumdar S. 1. INTRODUCCIÓN

Selección del secador se ha practicado como un arte más que una ciencia depende más de la experiencia anterior y las recomendaciones de los proveedores. Como tecnologías de secado han evolucionado y se ha vuelto más diverso y complejo, esto se ha convertido en un cada vez más difícil y exigente para los no expertos no está familiarizado con los diversos tipos de equipos, sus pros y sus contras, etc. Además, la tarea es exasperado por la necesidad de cumplir las especificaciones de calidad más estrictas, elevados índices de producción, el elevado coste de la energía y de la estricta normativa medioambiental. En la ausencia de expertos en el secado, se han hecho algunos intentos, aunque no totalmente exitosa, para desarrollar sistemas expertos para una persona no experta . Por lo tanto, es necesario que el ingeniero responsable de la selección de un secador o, más apropiadamente, un sistema de secado para ser consciente de lo que está disponible en el mercado, cuáles son los principales criterios en el proceso de selección y, por lo tanto, llegar a otras posibilidades antes de ir a los proveedores de este tipo de equipos para cotizaciones comparativas. Es tiempo y esfuerzo bien invertido ya que el costo de selección incorrecta puede ser muy alta.

En este capítulo se pretende dar una introducción a este tema, el lector es referido a Mujumdar (1995) para más detalles. Tenga en cuenta que más del 80 por ciento de las grandes empresas químicas de Europa, cada una de ellas utiliza más de 1000 secadores en sus instalaciones de producción, cometió errores en la selección secadores solamente en el año pasado. ¿Qué es la mejor elección en un lugar en un momento dado puede ser una elección equivocada por otra ubicación geográfica algunos años más tarde. Uso anterior es una clara ayuda pero no el único criterio para la selección sistemas de secado.

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Como un ejemplo, concentrado mineral de níquel se seca en diferentes partes del mundo, a muy altas tasas de producción (20-75 t/h) utilización de flash secadoras, secadores de lecho fluido, secaderos rotativos así como secadores spray. Por consiguiente, no es una tarea sencilla para seleccionar un secador para las solicitudes de participación, con base en lo que se hace en otros lugares.

Más de 400 tipos de secadores se han citado en la literatura técnica aunque sólo cerca de 50 tipos se encuentran comúnmente en la práctica. En este capítulo, vamos a examinar los principales criterios de clasificación de secadores industriales y, a continuación, proceder a criterios de selección, con el entendimiento expreso de que el segundo es un proceso complejo, que no es totalmente científico sino que también implica juicio subjetivo, así como un importante empirismo. Cabe señalar también que el pre-secado, así como de fases de secado tienen importantes en la selección de tipos de secadores adecuados para una aplicación determinada. En efecto, para que una selección óptima del proceso, uno debe examinar la gráfica, así como el "sistema de secado." Este capítulo se limita, sin embargo, sólo a la clasificación y selección de secadores.

Otro punto importante a tener en cuenta es el hecho de que varios tipos de secadores (o sistemas de secado) puede ser igualmente adecuado (desde el punto de vista técnico y económico) para una aplicación determinada. Una evaluación cuidadosa de muchos de los factores que pueden afectar a la selección le ayudará a reducir el número de opciones. Para una nueva aplicación (nuevo producto o un nuevo proceso), es importante seguir un cuidadoso proceso que conduce a la elección de los secadores. Características de los diferentes tipos de secadores deben reconocerse cuando secadores selección. Los cambios en las condiciones de funcionamiento de la misma secador puede afectar a la calidad del producto. Por lo tanto, aparte de el tipo de secador, también es importante para elegir el más adecuado para las condiciones de funcionamiento óptima calidad y coste de deshidratación térmica.

Según un reciente estudio realizado por SPIN (Red Industrial de sólidos, EN EL REINO UNIDO, fundada por 14 grandes empresas químicas en Europa) la selección de secadores es un problema fundamental al que se enfrentan todas las empresas (Slangen, 2000). Más del noventa por ciento de las empresas habían hecho errores en la selección de sus nuevos secadores. A veces, la selección es fácil, pero cuando un nuevo producto o la capacidad de producción necesaria para supera la práctica, no siempre es una tarea fácil. Nuevas exigencias en materia de seguridad y medio ambiente aspectos también puede que la selección sea más difícil. La SPIN informe recomienda el desarrollo de fácil de usar sistemas expertos y mejor normalización para ayudar con este complejo proceso de selección. Cabe señalar que el proceso de selección es más complicado por el hecho de que cada una de las categorías de los secadores (p. ej., lecho fluido, flash, spray, rotary) tiene una amplia variedad de sub-clases y, además, cada uno de ellos debe ser operado en condiciones óptimas para beneficiarse de una adecuada selección.

Baker (1997) ha presentado un "enfoque estructural" para selección del secador, que es iterativo. Incluye los siguientes pasos:

• Lista de todos las especificaciones clave de proceso • Llevar a cabo selección preliminar

• Realizar escala de banco pruebas, incluyendo pruebas de calidad • Realizar evaluación económica de alternativas

• Realización de ensayos a escala piloto • Seleccione tipos de secadores más adecuada

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A menudo, en el mismo material, un determinado tipo de secador está indicado desde el principio. Si la selección se basa exclusivamente en la experiencia del pasado, tiene algunas limitaciones:

• Si la selección original no es la óptima (aunque también funciona satisfactoriamente), la nueva elección será inferior al óptimo

• No hay nuevas tecnologías de secado son considerados de forma predeterminada

• Implícitamente, se supone que la "vieja" se ha llegado a elección lógica, que a menudo no es el caso

2. CLASIFICACIÓN DE LOS SECADORES

Existen numerosos mecanismos utilizados para clasificar secadores (Mujumdar, 1995; va no tierra,

1991). Tabla 1 se indican los criterios y los típicos tipos de secadores. Tipos marcados con un asterisco ( * )

Están entre los más comunes en la práctica.

Tabla 1 Clasificación de los secadores Criterio Tipos

• Modo de funcionamiento por lotes

• Continua *

Entrada de calor de tipo • Convección * , conducción, radiación,

Campos electromagnéticos, combinación de calor Modos de

transferencia

• Intermitente o continua *

• Adiabático o no-adiabáticos

Estado del material en el secador • Parado

• Si se mueve, agitados, dispersa

Presión de funcionamiento • Vacío *

• La Atmósfera

Medio de secado (convección) • Aire * • Vapor

sobrecalentado

• Gases de combustión

• Temperatura de secado por debajo del punto de ebullición *

• Por encima del punto de ebullición

• Por debajo del punto de congelación Movimiento relativo entre

medio de secado y secado

• Co-actual

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• Sólidos flujo mixto Número de etapas • Único *

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• Corto tiempo de residencia (< 1 minuto)

• Mediano (de 1 a 60 minutos) • Largo (> 60 minutos)

* Más frecuente en la práctica

La clasificación es bastante grueso. El lecho fluidizado secador puede ser sub- clasificados en más de treinta tipos dependiendo de criterios adicionales.

Cada tipo de secador tiene características específicas, que lo hacen adecuado o inadecuado para aplicaciones específicas. Los detalles se pueden encontrar en Mujumdar (1995). Algunos tipos son intrínsecamente más caros (por ej., secadores por congelación), mientras que otras son inherentemente más eficientes (p. ej., secador indirecto o conductora). Por lo tanto, es necesario ser conscientes de la gran variedad de secadores disponibles en el mercado, así como sus especiales ventajas y limitaciones. Cabe señalar que la clasificación mencionada no incluye la mayoría de las nuevas tecnologías de secado, las cuales son aplicables para aplicaciones muy específicas. El lector es referido a Kudra y Mujumdar (1995) para más detalles sobre los nuevos tecnologías de secado.

Siguiente es un esquema general propuesto por Baker (1997) para la clasificación de secadores por lotes y continua. Tenga en cuenta que hay un número más limitado de secadores por lotes, sólo unos pocos tipos pueden operar en los modos batch y continuo.

Secadores por lotes: Clasificación (Baker, 1997)

(Partículas sólidas)

Clases principales: Capa (lecho); tipo dispersión

1. Tipo de capa:

A. Contacto indirecto (conductor o tipo), por ejemplo, depresión, agitado cama bandeja giratoria, por lotes

B. Convección atmosférica (bandeja)

C. Tipos especiales (p. ej., microondas, congelar, solar) 2. Tipo Dispersión:

A. Lecho

fluidizado/contándole cama b. Vibraba secador de lecho

Secador continuo: Clasificación Clases principales: Capa; tipo

dispersión

1. Tipo de capa:

A. Conducción, p. ej., tambor, placa, vacío, agitado cama giratoria, indirectos b. Convectivo, por ejemplo, en un túnel, spin-flash, caudal, la cinta transportadora

C. Especiales, p. ej., microondas, RF, congelar, solar 2. Tipo Dispersión:

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Clasificación de secadores en la base del modo de entrada de energía térmica es quizás la más útil, ya que permite identificar algunas de las principales características de cada clase de secadores.

Secadores directos, también conocida como secadores convectivos son, con

mucho, las más comunes. Alrededor del 85 por ciento de secadores industriales se estima que hay de este tipo a pesar de su relativamente baja eficiencia térmica causada por la dificultad de recuperar el calor latente de vaporización en el escape del secador de una manera rentable. Aire caliente producido por calentamiento indirecto o combustión directa es el más común medio de secado aunque para algunas aplicaciones especiales vapor sobrecalentado se ha demostrado recientemente que producen una mayor eficiencia y a menudo una mayor calidad del producto. Gases de la combustión se puede utilizar cuando el producto no es de calor sensible o afectados por la presencia de productos de combustión. Secadores en directo, el medio de secado contacto con el material que se va a secar y suministros directamente el calor necesario para el secado por convección; la humedad evaporada es llevado por el mismo medio de secado.

Las temperaturas de los gases secado puede variar desde 50 oC a 400 oC dependiendo del material. Deshumidifica el aire puede ser necesaria durante el secado muy sensibles al calor. Un gas inerte como el nitrógeno puede ser necesario cuando el secado explosivas o inflamables sólidos o cuando un disolvente orgánico se va a quitar. Los disolventes deben ser recuperados en el escape por condensación por lo que lo inerte (con algunos vapores de disolvente) puede recalentarse y regresó a la secadora.

Debido a la necesidad de manejar grandes volúmenes de gas, gas limpieza y recuperación de los productos (de partículas de sólidos) se convierte en una parte importante de la planta de secado. Las temperaturas de los gases más alto rendimiento mejor eficiencia térmica respecto a la calidad del producto.

Secadores indirectos - se refieren a suministro de calor al material de secado sin

contacto directo con la transferencia de calor mediano, es decir, el calor se transfiere de la transferencia de calor (vapor, gas caliente, fluidos térmicos, etc. ) a los sólidos húmedos por conducción. Flujo de gas ya que no se presenta en el lateral sólido húmedo, es necesario aplicar vacío o con una suave flujo de gas para extraer la humedad evaporada por lo que la cámara del secador no esté saturado de vapor. Transferencia de Calor superficies puede rango de temperatura de -40 oC (como en secado por congelación) a unos 300 oC, en el caso del secador indirecto térmica directa de los productos de la combustión como el de los residuos los lodos. En el vacío, no hay peligro de incendio o explosión. Funcionamiento del sistema de vacío también facilita recuperación de disolventes por condensación directa, por lo tanto, aliviar grave problema ambiental. Recuperación polvo es, obviamente, más sencillo, para que esas secadoras son especialmente adecuados para el secado de productos tóxicos, el polvo, que no debe ser arrastrado en gases. Por otra parte, el funcionamiento de vacío disminuye el punto de ebullición del líquido extraído; esto permite el secado de sensible al calor en sólidos relativamente rápido.

El calor puede también ser suministrada por la radiación (utilizando equipo eléctrico o de gas natural radiadores) o volumétricamente, colocando los sólidos húmedos dieléctrica en campos en el horno de microondas o rango de frecuencias de radio. Flujo de calor radiante ya se puede ajustar localmente a través de una amplia gama, es posible obtener una alta velocidad de secado de superficies de materiales húmedos. Convección (flujo de gas) o funcionamiento del sistema de vacío es necesario para extraer la humedad

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evaporada. Radiante secadores se han encontrado importantes aplicaciones en algunos nichos de mercado, por ejemplo, el secado de los papeles estucados o

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Hojas impresas. Sin embargo, las aplicaciones más populares relacionadas con el uso combinado de convección y radiación. A menudo es útil para aumentar la capacidad de secado convectivo de un secador para hojas como el papel.

Secadoras microondas son costosos tanto en términos de capital y operativos (energía) los costos. Sólo el 50% de línea de energía se convierte en el campo electromagnético y sólo una parte de lo que realmente es absorbido por el secado. Se han encontrado aplicaciones limitadas hasta la fecha. Sin embargo, no parecen tener ventajas especiales en términos de la calidad de los productos al manipular materiales sensibles al calor. Que vale la pena analizar como dispositivos para acelerar el secado de la cola del periodo de velocidad decreciente. Del mismo modo, RF secadores se han limitado aplicabilidad industrial. Se han encontrado algunos nichos de mercado, por ejemplo, el secado de gruesa madera y papeles estucados. Las secadoras microondas y RF debe utilizarse en conjunción con convección o bajo condiciones de vacío para extraer la humedad evaporada. Independiente secador dieléctrica es poco probable que sean costo-efectivo, excepto para productos de alto valor añadido en la próxima década. Ver Schiffmann (1995) para un análisis detallado de la constante dieléctrica.

Es posible, y de hecho deseable en algunos casos, la utilización combinada de calor modos de transferencia, por ejemplo, convección y conducción, convección y radiación, convección y rigidez dieléctrica campos, a fin de reducir la necesidad de un mayor flujo de gas que da lugar a una menor eficiencia térmica. Uso de tales combinaciones aumenta los gastos de capital, pero estos pueden ser compensados por una reducción de los costes energéticos y mejoras de la calidad del producto. No se puede generalizar a priori sin un cuidadoso análisis y evaluación económica. Por último, la entrada de calor puede ser estable (continuo) o variables en el tiempo. Además, los diferentes modos de transferencia térmica se puede implementar simultáneamente o sucesivamente en función de cada aplicación. A la vista del aumento significativo en el número de diseño y los parámetros operacionales , es conveniente para seleccionar las condiciones de funcionamiento óptimas a través de un modelo matemático. En el lote secado intermitente entrada de energía tiene un gran potencial para reducir el consumo de energía y para la mejora de la calidad de los productos sensibles al calor.

3. SELECCIÓN DE

SECADORES

En vista de la enorme variedad de tipos de secadores uno podría implementar en la mayoría de los productos, la selección del mejor tipo es una tarea difícil que no se debe tomar a la ligera ni debe quedar totalmente a los proveedores que normalmente secador se especializan sólo en unos pocos tipos de secadores. El usuario debe asumir un rol proactivo y emplear la experiencia y los proveedores banco de escala o instalaciones piloto para obtener los datos, que pueden ser objeto de una evaluación de una evaluación comparativa de las diferentes opciones. UN mal secador para una determinada aplicación sigue siendo el pariente pobre secador, independientemente de lo bien que se ha diseñado. Tenga en cuenta que los cambios de menor importancia en la composición o las propiedades físicas de un producto determinado puede influir en sus características de secado, la manipulación las propiedades, etc. , que conducen a un producto diferente y en algunos casos obstrucción severa en el propio secador. Las pruebas deben llevarse a cabo con la "real" y no alimentar el material un "simulado" en donde sea posible.

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A pesar de que aquí nos centraremos solamente en la selección del secador, es muy importante tener en cuenta que, en la práctica uno debe seleccionar y especificar un sistema de secado que incluye pre-fases de secado (p. ej., la deshidratación mecánica, evaporación, acondicionamiento previo de alimentación de

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Recirculaci� sï¿ ½idos, dilución o peletizado y alimentación) así como el post-fases de secado de limpieza de los gases de escape, recolección de productos, reciclaje parcial de los tubos de escape, refrigeración de producto, capa de producto, aglomeración, etc. La mejor elección rentable del secador, dependerá, en algunos casos significativamente, en estas etapas. Por ejemplo, un disco duro pasty materia prima puede ser diluido en un bombeable lechada, atomizada y seca en un secador de spray para producir un polvo, o puede ser pelotillas y seca en un lecho fluido o mediante la distribución de un secador, o seca, se encuentra en un lecho fluido giratorio o unidad. También, en algunos casos , puede ser necesario para examinar toda la gráfica para ver si el secado problema puede simplificarse o incluso eliminado. Por lo general, no-térmico la desecación es un orden de magnitud menos costoso que por evaporación que, a su vez, es muchas veces uso eficiente de la energía de secado térmico. Las exigencias en la calidad del producto no siempre permite seleccionar la opción menos costosa basado únicamente en transmisión de calor y de masa, sin embargo. A menudo, la calidad de los productos requisitos tienen un exceso de equitación influencia en el proceso de selección (véase la sección 4).

Como mínimo, la siguiente información cuantitativa es necesario llegar a un secador:

• Rendimiento secador; modo de producción de materia prima (batch/continuo) • Física, química y las propiedades bioquímicas de la alimentación húmeda, así

como las especificaciones del producto deseado; variabilidad en las características de alimentación

• Aguas arriba y aguas abajo las operaciones de procesamiento • Contenido de humedad de los alimentos y de los productos • Secado cinética; isotermas de sorciï sólido húmedo

• Parámetros de Calidad (física, química, bioquímica)

• Aspectos de Seguridad, por ejemplo, riesgo de incendio y explosión, toxicidad

• Valor del producto

• Necesidad de control automático • Propiedades toxicológicas del producto

• Relación entre apertura y flexibilidad en los requisitos de capacidad • El tipo y costo del combustible, el coste de la electricidad

• Regulaciones Ambientales • Espacio en planta

Para productos de alto valor añadido como el farmacéutico, ciertos alimentos y materiales avanzados, ignorar las consideraciones relativas a la calidad otras consideraciones desde el costo de secado es importante. Rendimientos de los productos también son relativamente bajos, en general.

En algunos casos, el alimento puede ser acondicionado (p. ej., reducción de tamaño, en escamas y pellets, extrusión, mezcla de producto seco con previo al secado que afecta a la elección de los secadores.

Como regla general, a los intereses de los ahorros de energía y reducción de tamaño del secador, es conveniente reducir el contenido líquido de alimentación menos costosas operaciones, tales como filtración, centrifugación y la evaporación. También es conveniente para evitar un exceso de secado, lo que aumenta el consumo de energía, así como tiempo de secado.

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Secado de los alimentos y los productos de la biotecnología exigen la adhesión a las normas GMP (Buenas Prácticas de Fabricación) y equipo higiénico diseño y operación. Estos materiales están sujetos a térmica, así como degradación microbiológica durante el secado, así como en el almacenamiento.

Si la velocidad de avance es baja (< 100 kg/h), un lote de tipo de secador puede ser adecuado. Tenga en cuenta que no hay una selección limitada de secadores que puede funcionar en el modo de proceso por lotes.

En menos de un uno por ciento de los casos el líquido que se extrae es un no acuosos (orgánica) disolvente o una mezcla de agua con un disolvente. Esto no es infrecuente en el secado de productos farmacéuticos, sin embargo. Es necesario tener un cuidado especial para recuperar el solvente y para evitar posibles riesgos de incendio y explosión.

La Tabla 2 presenta una lista de los proveedores más secador utilizar para seleccionar y citar un secador industrial.

Tabla 2 típicos lista para la selección de secadores

industriales

Forma Física de la alimentación • Granular, partículas, lodos, cristalino, líquidos, pastosos, suspensión, solución, hojas de papel continuo, tablones, impar-formas (pequeñas y grandes)

• Pegajosa, hinchada

• Rendimiento promedio kg/h (seco/húmedo); continua

• Kg por lote (seco/húmedo)

Variación esperada en el rendimiento (El rango)

• Elección de Combustible Aceite

• Gas

• Electricidad

Pre- y post-las operaciones de secado (Si los hay)

Para los productos de alimentación de partículas • tamaño de partículas medio • Distribución de tamaño • Densidad de las partículas • Densidad a granel • Propiedades Rehidratación

De entrada/salida • contenido de humedad base seca

• Húmeda

Química / bioquímica / Actividad microbiológica

Sensibilidad al calor • punto de fusión

• Temperatura de transición vítrea

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Contenido de humedad)

Tiempo de secado • curvas de secado

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Requisitos especiales • Material de construcción • Corrosión • Toxicida d • No-solución acuosa • Inflamabilidad límites • Riesgo de incendio

• Color/textura/aroma requisitos (si los

hay) Pie de impresión sistema de secado • disponibilidad de espacio para el secador y accesorios

Cinética Secado juegan un papel importante en la selección de los secadores. Más allá de simplemente decidir el tiempo de residencia, limita los tipos de secadores. Ubicación de la humedad (si cerca de la superficie o distribuido en el material), la naturaleza de humedad (libre o fuertemente vinculados a sólido), los mecanismos de transferencia de humedad (paso limitante), tamaño físico del producto, las condiciones de secado medio (p. ej., temperatura, humedad, velocidad del flujo de aire caliente secador de convección), presión en el secador (bajo para productos sensibles al calor), etc. , influye en el tipo de secador adecuado, así como las condiciones de funcionamiento. La mayoría de las veces, no más de un tipo de secador es probable que cumplan los criterios de selección especificados.

Que no se centrará en novela o técnicas de secado especial aquí por falta de espacio. Sin embargo, merece la pena mencionar que muchas de las nuevas técnicas utilizan vapor sobrecalentado en el medio de secado o simplemente inteligente combinaciones de técnicas de secado tradicional, por ejemplo, combinación de modos de transferencia térmica, multi-etapas de diferentes tipos de secadores. El vapor sobrecalentado como medio de secado convectivo ofrece varias ventajas, por ejemplo, mayor velocidad de secado en determinadas condiciones, y una mejora de la calidad de determinados productos, consumo de energía inferior de la red si el exceso de vapor producida en el secador se usa en otras partes del proceso, la eliminación del riesgo de incendio y explosión. Vapor Vacío secado de la madera, por ejemplo, puede reducir tiempos de secado por un factor de cuatro mientras que la calidad de la madera y reducción de consumo de electricidad y combustible hasta en un 70 por ciento. La economía global son también muy favorable.

4. SELECCIÓN DE UN SECADOR DE CALIDAD

Como la calidad de los productos requisitos cada vez más exigentes y como la legislación en materia de medio ambiente se vuelve cada vez más exigente y que, a menudo, se encuentra que necesitamos para pasar de una tecnología de secado en los demás . El aumento del costo de la energía, así como las diferencias en el coste de los combustibles fósiles y energía eléctrica también puede afectar a la elección de un secador. Puesto que hasta un 70 por ciento del coste del ciclo de vida de un secador convectivo es debido a la energía , es importante elegir un uso eficiente de la energía en la medida de lo posible incluso secador a un alto costo inicial. Tenga en cuenta que los costes de energía continuará aumentando en el futuro por lo que este será cada vez más importante. Afortunadamente,

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el mejoramiento de la eficiencia también se traduce en una mejor las repercusiones ambientales en términos de reducción de las emisiones de los gases de efecto invernadero (CO 2 )así como NO xque resultan de la combustión.

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Siguiente es un ejemplo de cómo selección del secador se ven afectados por la calidad del producto seco que puede ser utilizado como materia prima para la fabricación de diferentes productos de consumo. Shah y Arora (1996) han estudiado los diferentes secadores para la cristalización y secado de poliéster de chips de un contenido de humedad inicial de aproximadamente 0,3 -

0.5 % (b.h. ) a menos de 50 ppm . Aparte de bajo contenido de humedad promedio también es necesario garantizar distribución uniforme de la humedad, especialmente para determinados productos, por ejemplo, producción de películas delgadas. La uniformidad limitación es menos grave si la cantidad de fichas que se utilizan para fabricar las botellas de PET. La Figura 1 muestra los esquemas de la cristalización y secado pasos involucrados. En general, es un proceso de dos pasos. El material es sensible al calor. La primera cristalización y secado es más rápido que el paso de secado bajo los niveles de humedad. UNA de dos etapas secador está indicada y es el más comúnmente usado. Es posible utilizar diferentes tipos de secadores para cada etapa, como se muestra en la Figura 2. Un solo tipo de secador (p. ej., columna o secador de lecho empacado con los chips moviendo hacia abajo lentamente bajo la influencia de la gravedad), es más barato, por lo que recomendó a la menor calidad pero más caro un lecho fluido seguido de otro lecho fluido secador o columna puede ser necesaria para que el mayor grado de calidad. Tenga en cuenta que hay numerosas alternativas son posibles en cada caso. También es importante para hacer funcionar el secador en las condiciones correctas de caudal de gas, la temperatura y la humedad. Deshumidifica el aire es necesario para lograr una baja humedad final contenido, de acuerdo con la humedad de equilibrio las isotermas del producto.

Wet chips Cristalizado

r/ Seca dor 500-1000 PPM Humeda d Secador Final < 50 PPM Humedad Lote Continua Tambor de vacío DIRECTA Lecho Fluido Vibro-lecho fluido lecho fluido pulsada

INDIRECTOS

Secador Compresor

Vortex (pomposa) cama

Columna secador (con mezclador) Lote Continua Tambor de vacío DIRECT A INDIRECTOS

Columna secador con tubo interno Multi-etapa lecho fluido

Secador Compresor

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CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE LOS SECADORES

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Figura 1 Esquema de cristalización y secado pasos de la producción de chips de

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CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE LOS SECADORES 36 36 Polímeros Chips: Parámetro de calidad MEDIA ALTA MEDIANA

E .g. de ma kjk tic ta pe e .g. de fibra spe cia lina , film

E .g. de botella PET s, sta ple fibra , e tc.

A. Crysta llize r: líquido se d

B. Drye Acabado r: Multi-sta ge fluido d w ith dehum idifie d de infrarrojos

A. Crysta llize r: fluido fluido pulso d o d o pa ser ddle crysta llize r B. Drye Acabado r:

Drye Columna r c on una ce ntra l tubo liso de dow nw a rd flujo de chips

Una sola columna Crysta llize r/drye r c on una mezcla e r en la parte superior crysta llize r se ction

A un vacío un gglome ra ción Bajo ca pita l/ope ra

ting costo, sma lle r spa ce

Requerimientos

Figura 2 posibles tipos de secadores para el secado de chips de poliéster

Otro ejemplo de selección del secador se relaciona con la elección de un atomizador para un secador de spray. Un secador de spray está indicado cuando bombeable lechada, solución o suspensión se reducirán a un libre flujo de polvo. Con una adecuada elección de atomizador, diseño de la cámara de pulverización , temperatura de los gases y el caudal es posible "ingeniero" polvo de tamaño de partículas deseado y distribución de tamaños. Cuadro 3, que muestra cómo la elección del atomizador afecta al diseño de la cámara, el tamaño, así como el consumo de energía de la atomización y distribución del tamaño de las partículas. El recién desarrollado de dos toberas sónicas parecen ser especialmente atractivas opciones cuando casi monodisperse polvos deben ser producidos a partir de fuentes relativamente moderada viscosidad (p. ej., por debajo de 250 cp) en capacidades de hasta 80 t/h mediante varias boquillas. Más ejemplos se pueden encontrar en Masters (1985).

Tabla 3 atomización de emulsión de PVC. Efecto de la selección de secador de spray

atomizador de rendimiento: una comparación entre diferentes pulverizadores

Parámetro de discos giratorios de dos fluidos Dos de líquido (Sonic) (estándar)

Geometría Secador Cónico o cilíndrico Tall-forma Tall-forma

H/D ≈ 1.2 -1.5 Cilíndrico Cilíndrico

H/D ≈ 4 H/D ≈ 5

Evaporación 1600 Kg/h 1600 Kg/h 1600 Kg/h

Capacidad (agua)

Cámara (D × H ) 6,5 M × 8 m 3,5 M x 15 m 3 M x 18 m Número de boquillas 1, 175-mm disco 16 Boquillas 18 Boquillas

15.000 RPM 4 Bar de presión 4 Bar de presión Alimentación de pulverizador 25 W/kg purines 20 W/kg purines 80 W/kg purines

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Coste de funcionamiento

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Nuevos secadores se perfeccionan continuamente como resultado de la demanda industrial. Más de 250 patentes de EE.UU. se conceden cada año en relación con secadores (equipos) y secado (proceso); en la Comunidad Europea de 80 patentes se publica anualmente en los secadores. Kudra y Mujumdar (2000) han examinado una amplia variedad de novedosas tecnologías de secado, que están más allá del alcance de este capítulo. Baste señalar que muchas de las nuevas tecnologías (por ejemplo, vapor sobrecalentado , pulso combustión - de gas nuevos de contactores de partículas como secadores) llegará a sustituir secadores convencionales en la próxima década o dos. Nuevas tecnologías son intrínsecamente más riesgosos y más difíciles de escalar. Por lo tanto hay renuencia natural a su adopción. Se anima a los lectores a revisar la nueva evolución de la situación a fin de estar seguro de que su selección es el más apropiado para la aplicación al alcance de la mano.

Algunos convencionales y de las más recientes técnicas de secado se enumeran en la Tabla 4.

Tabla 4 convencional y innovadoras técnicas de secado

Tipo de alimentación tipo de secador nuevas técnicas * • Tambor suspensión líquida

• Spray

• Líquido/camas contándole de partículas inertes

• Spray/lecho fluido combinación • Correa de Vacío secador

• Pulso secadores de combustión Pegar/lodos • Spray

• Tambor

• Cama Contándole de inertes • Lecho fluido (con recirculaci� sólido)

• Paleta • secadores de vapor sobrecalentado • Partículas giratorias

• Flash

• Lecho fluidizado (aire caliente o gases de combustión)

• Vapor sobrecalentado ETA • Vibrado cama

• Anillo secador • Pulsos lecho fluido • Jet-zona secador

• Yamato secador giratorio Hojas de papel continuo (papel estucado, papel, textiles) • De varios cilindros secadores contacto • Interferencia mecánica (aire) • Impacto combinado radiación/secadores

• Impacto combinado y secadores a través (textiles, bajo peso base papel)

• Pinzamiento o RF y MW

* Nuevos secadores no ofrecen necesariamente mejor tecno-rendimiento económico para todos los productos

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PALABRAS DE

CLAUSURA

Es difícil generar reglas para clasificación y selección de secadores porque se producen excepciones bastante frecuentemente. A menudo, los cambios de menor importancia en la alimentación o a las características de los productos resultado de diferentes tipos de secadores están las opciones adecuadas. No es raro encontrar diferentes tipos de secadores que se utiliza para secar aparentemente del mismo material. La elección depende de capacidad de producción, requisitos de flexibilidad, el costo del combustible, así como en la apreciación subjetiva del individuo que especifica el equipo.

No hemos considerado novela secadores en este capítulo. Kudra y Mujumdar (2000) han examinado en detalle la mayoría de los no tradicionales y novedosas tecnologías de secado en la literatura. La mayoría de los casos no han sido para madurar; unos pocos se han comercializado con éxito para determinados productos. Es útil estar al tanto de estos avances para que el usuario pueda tomar decisiones inteligentes acerca de selección del secador. Desde secador vida normalmente es 25-40 años que efectos de una mala "receta" puede tener un impacto a largo plazo sobre la salud económica de la planta. Normalmente no es una opción conveniente para depender exclusivamente de la experiencia anterior, en la literatura o los proveedores de recomendaciones. Cada secado problema merece su propia evaluación independiente y la solución.

REFERENCIA S

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CAPÍTULO

TRES

SECADORES DE PARTÍCULAS DE

SÓLIDOS, fangos Y HOJA DE MATERIALES

Arun Mujumdar S.

1. INTRODUCCIÓN

Materiales húmedos vienen en diferentes formas físicas y a los que se exige que estén secos para diferentes especificaciones deseadas. Más de 400 diferentes tipos de secadores se han propuesto en la literatura técnica aunque sólo cerca de 50 tipos son comúnmente utilizados y fácilmente disponible de varios proveedores. Dos secadores no son idénticos, incluso cuando se utiliza para el secado nominalmente el mismo material. Incluso los pequeños cambios en la alimentación y/o especificación de producto puede hacer que los dos secadores diferentes en el diseño o en la operación o ambos. Mujumdar (1995), entre muchos otros, han proporcionado sistemas de clasificación detallada y los criterios de selección de los secadores, los principales temas de estudio por sí mismos.

En este capítulo, el objetivo es proporcionar una breve descripción de los equipos de secado más comunes (que excluye naturalmente la novela las técnicas de secado, muchos de los cuales han entrado en funcionamiento recientemente y todavía no están disponibles en el mercado). No es lo suficientemente amplio para abarcar todos los tipos y sub-tipos de secadores. Sin embargo, lo que permitirá al lector obtener una rápida comprensión de las principales características , ventajas y limitaciones de los diferentes tipos de secadores y sus modificaciones.

Con objeto de facilitar la presentación, el capítulo se clasifican de acuerdo a la forma física de la materia prima que se va a secar desde la primera calificación de la secadora es la capacidad de manejar físicamente la materia prima y el producto seco. Para un debate en profundidad de los diversos tipos de secadores se remite al lector a Mujumdar (1995).

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2. SECADORES PARA LAS PARTÍCULAS Y SÓLIDOS granulares 2.1 Secador de bandeja

Con mucho, la más común de secador pequeño tonelaje, una bandeja de lotes secador (Figura 1) consiste en una pila de bandejas o varias pilas de bandejas colocadas en una gran cámara anecoica de aire caliente que se distribuye con ventiladores diseñados adecuadamente y álabes. A menudo, una parte del aire se recircula con un ventilador situado dentro o fuera de la cámara de secado. Estos secadores requieren gran cantidad de mano de obra para las labores de carga y descarga del producto. Normalmente, los tiempos de secado son largos (10-60 horas). La clave de éxito de la operación es el uniforme distribución del caudal de aire sobre las bandejas de secado más lento la bandeja decide el tiempo de residencia y, por lo tanto requiere capacidad del secador. La deformación de las bandejas también pueden causar mala distribución aire de secado y, por ende, un mal funcionamiento del secador.

Figura 1 un lote secador de

bandeja

Es posible convertir el lote secador de bandeja en una unidad continua. La Figura 2 muestra el llamado Turbo secador, que consta de una pila de bandejas circular coaxial montado sobre un eje vertical. La capa del producto en el primer estante se nivela por un conjunto de hojas fijas, que rayar una serie de ranuras en la capa superficial. Las hojas son escalonadas para asegurar el mezclado del material. Después de una rotación, el material es borrada de la estantería de la última hoja y cae en la siguiente estante inferior. Hasta 30 bandejas o más pueden ser acomodados.

Caliente el aire se suministra a la cámara de secado de los ventiladores de turbina. En el diseño se muestra en la figura, el aire se calienta indirectamente por calentadores internos. La humedad se introduce el material granular en la parte superior y se cae por gravedad a la siguiente bandeja de ranuras radiales en cada plataforma circular. UN rastrillo rotativo mezcla los sólidos y, por tanto, mejora el rendimiento de secado. Estos secadores pueden ser operados al vacío para el calor de materiales sensibles o cuando los disolventes deben ser recuperados del vapor. En un diseño modificado , es posible calentar las bandejas por conducción y aplicación de vacío al extraer la humedad se evaporó.

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Figura 2 un secador

Turbo

2.2 Secador giratorio

El secador rotativo en cascada es un funcionamiento continuo contacto directo secador que consta de un cilindro rotatorio lentamente shell que normalmente se inclina a la horizontal unos pocos grados para ayudar al transporte de la materia prima húmeda que se introduce en el tambor en el extremo superior y retirado el producto seco en el extremo inferior (figura

3). Para aumentar el tiempo de retención de grano muy fino y materiales ligeros en el secador (p. ej., queso gránulos), en algunos casos raros, puede resultar ventajoso para inclinar el cilindro con el producto final a mayor altitud.

Figura 3 UN secador rotativo en cascada

El medio de secado (el aire caliente, gases de combustión, gases de combustión, etc. ) fluye axialmente a través del tambor ya sea junto con la materia prima o ponen. La última modalidad es preferido cuando el material no es sensible al calor y es necesario secar a muy bajo contenido de humedad. Los concurrentes se prefiere el modo de calor de materiales sensibles y una mayor velocidad de secado en general.

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En este tipo de secador, un amplio surtido de productos granulares de diversas formas, tamaños y distribuciones de tamaño pueden ser procesados mediante un adecuado diseño de los vuelos internos y los elevadores. Componentes internos son especiales necesarios para los materiales que tienden a formar grandes masas que deben ser rotos para evitar los problemas derivados de las etapas posteriores de secado. Los elevadores levante el material para la parte superior del tambor en el que desciende en forma de cascadas. La mayor transmisión de calor y de masa procesos se llevan a cabo durante el vuelo de las partículas desde la parte superior a la parte inferior del tambor por la gravedad. El medio de secado de flujo transversal con respecto a las partículas. Claramente, las partículas con velocidades por debajo de la terminal de flujo cruzado velocidad del gas será arrastrado y se recogen en el equipo de limpieza de gas. La acción en cascada puede causar un severo desgaste de los materiales frágiles, especialmente cuando el diámetro del tambor es grande.

Aunque numerosos intentos se han informado de que permitir calcular tiempos de residencia de partículas en secaderos rotativos, el diseño de las unidades comerciales aún se basa en pruebas piloto y reglas empíricas (a menudo patentado) basada en la experiencia con material similar y similares secador giratorio de diseño hardware. El proceso de secado es esencialmente intermitente. Es intensa durante el movimiento en cascada por la gravedad cuando las partículas contacto la cruz de flujo de gases calientes. Cuando las partículas se adhieren a la pared del tambor en una cama y llevado al alza por la shell rotatorio, que hay una "inmersión" o "temple" durante el periodo cuando la temperatura y la humedad en las partículas tienden a igualar ante las partículas son expuestos al secado convectivo estado nuevo.

Secaderos rotativos pueden ser diseñados para tiempo de secado de 10 a 60 minutos. Si hay una gran tiempo de retención es necesario para eliminar la humedad interna en el periodo de velocidad decreciente, es posible utilizar un menor diámetro del depósito en el extremo húmedo para eliminar la humedad superficial de asalto con baja material en el tambor y, a continuación, aumentar el diámetro del depósito en la parte seca para permitir más tiempo de retención con mayor atraco. En algunos diseños, es posible utilizar un transportador neumático para llevar el producto fuera del secador.

Las eficiencias térmicas de secaderos rotativos varían ampliamente en el rango de 30-60 %. Para una buena eficiencia, el producto atraco (típicamente del 10 al 15 por ciento del volumen) debe ser tal como para cubrir los vuelos o los elevadores completamente. Los elevadores deben estar cuidadosamente diseñados para asegurar una buena acción en cascada, evitando grandes grupos de caída de material de los vuelos. Longitud de ratios de diámetro 4 a 10 son comunes en la práctica industrial.

Secador rotativo puede ser operada a temperaturas muy altas para llevar a cabo distintas reacciones además de o en lugar de la simple secado; estas unidades se conoce como hornos. Es necesario alinear el shell de hornos rotatorios con materiales refractarios. Con el fin de aumentar la velocidad de secado en los rotativos de sin aumentar la temperatura del gas o gas caudal excesivamente, es posible introducir los tubos de vapor o en bobinas dentro de la concha. Además de proporcionar energía adicional para el secado, tales elementos internos también pueden ayudar con redistribución o delumping del material. Por supuesto, es posible usar calentadores internos sólo si el material no se adhiere a las paredes de la parte interna.

Una nueva variante del clásico utiliza un secador rotativo axial central del cabezal para el secado de gases que se inyecta en intervalos discretos a lo largo de la gira de shell directamente en el "kilning" cama de partículas. Este tipo de distribución del flujo es más eficaz para la transmisión de calor y de masa y los resultados en calor volumétrico y

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coeficientes de transferencia de hasta dos veces más grandes que los de la secador en cascada. Sin embargo, este diseño no es adecuado para todos los tipos de materiales.

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Secaderos rotativos son muy flexibles, muy versátil y son especialmente apropiados para la alta tasa de producción. En el lado negativo, por lo general, son menos eficientes, demanda altos costos de capital y los costes de mantenimiento de forma significativa en función del material que se seca. No se recomiendan para materiales frágiles y de bajas tasas de producción.

Por último, es conveniente señalar que mientras que la mayoría de los secaderos rotativos continua son operados bajo presión atmosférica cerca, el término vacío secador rotativo se refiere a una clase totalmente diferente de los secadores. De hecho, se trata de un lote tipo secador indirecto debido a la dificultad de mantener vacío bajo en alimentación continua y las condiciones de vertido. En este sentido, el shell cilíndrica horizontal está parado mientras que un conjunto de diversas maneras: diseñado hojas de agitador gira sobre un eje central para agitar el material contenido en el secador shell. Se aplica calor por el calor la chaqueta con vapor a condensación o un fluido térmico. En las unidades de mayor tamaño, el eje del agitador y también las hojas pueden ser calentadas. El agitador puede ser un simple o doble espiral. Las hojas exteriores se han establecido cerca de la pared y pueden tener una espátula para evitar que el material de la construcción de las paredes y al deterioro del rendimiento térmico de la unidad. Este tipo de secador es útil para manejar materiales sensibles al calor, que seca con temperaturas más bajas debido a las condiciones de vacío.

2.3 Secadores por congelación

Muy sensible al calor sólidos, tales como algunos materiales biotecnológicos, productos farmacéuticos y alimentos con alto contenido sabor, puede ser secada por congelación con un costo que es al menos un orden de magnitud superior a la de secado por atomización, secado no barato. Aquí, el secado se produce por debajo del punto triple del líquido por sublimación de los congelados humedad en vapor, el que a continuación, se quita de la cámara de secado mecánico de bombas de vacío o un chorro de vapor expulsores. Por lo general, secado por congelación los rendimientos producto de la más alta calidad de una posible deshidratación. EL poroso y no reducida estructura del producto permite una rápida rehidratación. Retención Sabor también es alto debido a la baja temperatura (-40o

C).

Las células vivas, por ejemplo, bacterias, levaduras y virus pueden ser secada por congelación y la viabilidad de reconstitución aún puede ser muy alta. Las células de mamíferos, sin embargo, no pueden ser conservados por liofilización. Debido a su elevado costo inherente naturaleza, secado por congelación no es común en la industria química.

Secadores por congelación La mayoría son tipo en lotes con más bien poca capacidad congelación continua a pesar de que algunas unidades de secado están en funcionamiento. Secadores por congelación industriales pueden ser de diversos tipos; simple bandeja secadores por congelación es, con mucho, la más común. Calor de sublimación es suministrada por conducción a través del cajón inferior. Depresión es típicamente menos de 25

Pa y el condensador funciona en torno a -40oc. Las resistencias a la temperatura más alta (Es decir, 120 oC), pero la temperatura desciende con el tiempo, conforme a los calendarios determinado empíricamente, a valores inferiores, decir 40 o Cdurante 8-10 horas. Para minimizar tiempos de secado, secadores por congelación son controlados por el programa. Varios lotes de secadores por congelación se utilizan para permitir carga casi igual en todos los sistemas en todo el ciclo de secado. Un número de lote los armarios están programados para funcionar con forma escalonada, secado en un ciclo que se superponen.

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Congelación Túnel secador (Figura 4) es, básicamente, un gran vacío en el que bandeja gabinete de carritos cargados en intervalos de un bloqueo por vacío en un extremo del túnel. Productos secos son descargados a través de un bloqueo por vacío en el otro extremo del secado

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Sala. Vapor a baja presión se utiliza para calentar las placas de las bandejas. Liapis y Bruttini (1995) han proporcionado un análisis detallado de las características de secado, los costos y detalles de congelar productos secos.

Figura 4 un túnel liofilizadores 2.4 Secado en vacío

Figura 5 UN tipo de pala secador

vacío

Para el secado de sólidos granulares o lechadas, secado en vacío de los diversos diseños mecánicos están disponibles comercialmente. Son más caros que la presión atmosférica secadores pero son adecuados para materiales sensibles al calor o recuperación de solventes o si es necesario

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Hay riesgos de incendio y/o explosión. cono simple y doble cono mezcladores pueden ser adaptados para el secado por calefacción el buque chaquetas y aplicar vacío para eliminar la humedad. Las Figuras 5 y 6 muestran dos vacío secadores disponibles comercialmente. La paleta es ideal para secador de lodos como materiales mientras la banda de vacío secador es buena para pastas finas o lechadas. El material forma una película sobre la banda térmica; puede entrar en ebullición y formar un gran espumoso, estructura porosa de muy baja densidad aparente.

Figura 6 una banda de vacío tipo secador 3. SECADORES PARA lechadas Y SUSPENSIONES

3.1 Secadores Spray

Más de 20.000 secadores spray se utilizan en la actualidad en comercial de productos secos de agro-químicos, biotechnologicals, fina y gruesa productos químicos, productos lácteos, colorantes, concentrados de minerales para productos farmacéuticos con capacidades que van desde unos pocos kilogramos por h a 50 toneladas por evaporación h capacidad. Materias primas líquido, como las soluciones , suspensiones o emulsiones puede ser convertida en polvo, gránulos o aglomerado en un sólo paso en secador de spray. La Figura 7 le ofrece un proceso esquema para un secador de spray vegetal. Atomizada como materia prima en forma de spray es contactado con gas caliente en la cámara de secado diseñado adecuadamente. La adecuada selección y diseño del atomizador es esencial para el funcionamiento del secador de spray, ya que se ve afectada por el tipo de alimentación (viscosidad), propiedad de los abrasivos, velocidad de alimentación, tamaño de partículas deseado y distribución de tamaño, así como el diseño de la cámara las geometrías y modo de flujo, por ejemplo, concurrentes, contracorriente o flujo mixto (véase la Figura 8).

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La Figura 7 un esquema de un proceso de pulverización de secador

Figura 8 simultáneas, contracorriente y flujo mixto secador de rocío salas

Está más allá del alcance de este capítulo para cubrir todos los aspectos importantes de secadores spray en detalle. El lector es referido a los capitanes (1991) y Filkova y Mujumdar (1995) para obtener más información. Aquí, vamos a resumir los aspectos clave de secadores spray en forma de tabla. Cabe señalar que el diseño de secadores spray depende en gran medida de las pruebas a escala piloto. Es imposible a fin de ampliar los criterios de calidad de secadores spray. Afortunadamente, en la mayoría

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Los casos, se observa que la mayor escala secador proporciona calidad superior a la obtenida en menor escala pruebas piloto. Aparte de velocidad de secado y pruebas de calidad, también es importante para verificar posibles de los depósitos en la cámara de secado ya que esto puede conducir a riesgos de incendio y explosión.

Básicamente, existen tres tipos principales de pulverizadores se utilizan en la práctica. Estos son: (a) rueda giratoria (o disco) pulverizadores, (b) Presión de boquilla y (c) dos de boquilla. La Figura 9 muestra algunos de los típicos diseños atomizador. Electrostática y atomizadores Ultrasonidos también se puede utilizar para aplicaciones especiales para producir aerosoles monodisperse pero son muy caros y bajo las unidades de capacidad. La mayoría de secadores spray ligera presión negativa. Nuevos diseños pueden utilizar cámaras de presión baja para aumentar velocidad de secado a bajas temperaturas para secar muy sensible al calor.

Figura 9 secador de spray atomizador típicos diseños

El diseño de la cámara de secado spray depende de la necesaria tiempo de residencia (véase el Cuadro 1), así como el tipo de atomizadores utilizados (véase el Cuadro 2). El modo de flujo, es decir, simultáneamente, contra la corriente, flujo mixto, depende de las características del producto que se resumen en el Cuadro 3. Por último, en el Cuadro 4 se da sugeridas sistema secador de spray

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Diseño en función de la materia prima, por ej., la presencia de disolventes orgánicos, peligro de incendio o explosión.

Colección de en polvo del secador de spray también es un tema importante. Tabla 5 muestra las recomendaciones generales para la selección del sistema de recaudación en polvo.

Tabla 1 tiempo de residencia requisitos para secado por atomización de los diferentes

productos

Tiempo de Residencia en la cámara recomienda para

Corto (10-20 s) de multa, no de productos sensibles al calor y humedad de la superficie, no higroscópico Medio (20-35 s) Multa de aerosoles secundarios (d= 180 m);

Secado a baja humedad final

Largo (> 35 s) Gran polvo (200-300 m); baja humedad final, funcionamiento a baja temperatura para productos sensibles al calor

Tabla 2 criterios de selección Pulverizador

Tipo de cámara

Rueda giratoria de boquilla Presión de dos fluidos

La boquilla

* Concurrente X X X * Contra-corriente - X -

* (Fuente) - X X tipo de alimentación * Solución/lechadas - - X

* Baja viscosidad X X X

* Alta viscosidad X - X Lechadas * No abrasivo X X X

* Ligeramente abrasivo X X X

* Altamente abrasivos X - - índice de alimentación * < 3 m 3 /h X X X

* > 3 m 3 /h X X* X * Tamaño de gota

* 30-120 M X - - * 120-150 M - X -

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Tabla 3 Selección del modo de flujo en cámara de secado spray de polvo

características deseadas

Diseño Secador - tipo de flujo Características

Baja temperatura del producto simultáneas

Flujo Mixto integrado con

Lechos Fluidizados

Para producir aglomerados en polvo

Flujo mixto (tipo fuente) para aerosoles secundarios en pequeñas cámaras; nO de producto sensible al calor

Contra-flujo de corriente Productos que soportar altas temperaturas.

Las partículas gruesas; alta densidad a granel polvos Tabla 4 secador de spray diseño de sistema

Características diseño de sistema

General ciclo abierto; todos acuoso alimenta

Ciclo Cerrado recuperación de disolventes; la prevención de las emisiones de vapores. Eliminación de los riesgos de incendio o explosión

Semi-cerrada; la libre inertizing

Evitar explosión de polvo (O 2contenido bajo) utilizan todavía mayor temperatura de entrada

Tabla 5 Selección de polvo seco sistema de recogida Requisitos recomendados del sistema

Eficaz y de bajo coste, fácil de limpiar los ciclones Coste medio, muy eficiente, alto

coste de funcionamiento

Filtro de mangas

Grandes volúmenes de aire Electro-estática precipitador electrostático Recuperación del producto; las multas El Ciclón + depurador húmedo

Desde la elección del atomizador es muy importante que es importante tener en cuenta las ventajas y limitaciones de la rueda de presión y las boquillas, las cuales son más comunes en la práctica. A pesar de que ambos tipos pueden ser usados para las mismas materias primas, las propiedades del producto (densidad aparente, porosidad, tamaño, etc. ) serán diferentes.

A. Las ruedas giratorias (o disco) pulverizadores

Ventajas:

• Manejar grandes tasas de alimentación con una sola rueda • Apropiado para alimentos con abrasivos diseño adecuado • Mínima obstrucción tendencia

• Cambio de rpm tamaño de partículas de controles • Más capacidad flexible

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Limitaciones:

• Mayor consumo de energía en comparación con las boquillas de presión • Más caro

• Amplia pulverización radical requiere de una gran cámara de secado (cilíndricas de tipo cónico)

B. Las boquillas de presión

Ventajas:

• Compacto y sencillo, barato • No hay piezas móviles • Bajo consumo de energía Limitaciones:

• Baja capacidad (caudal) • Alta tendencia a obstruir

• Erosión pueden modificar características de pulverización

Figura 10 esquema secador de

spray.

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La Figura 10 muestra los esquemas de dos secadores spray, uno equipado con un atomizador de rueda (cilindro-cónicas) y las otras con una boquilla pulverizador (de una o dos de líquido), que es un recipiente cilíndrico. Estas cifras muestran también otros componentes del sistema, es decir, alimentación depósito, filtro, bomba, calefactor de aire, el ventilador ciclón, ventilador de escape.

La Figura 11 muestra la disposición de un sistema de secado spray, que se auto-inertizing y utilizados para manipular materiales con alto riesgo de incendio y explosión. En este sentido, el exceso de aire entra en el sistema pasa a través de la llama del quemador y se utiliza como aire de combustión, inactivar.

Figura 11 sistema de secado spray

inertizing

Figura 12 UNA de dos etapas secador de spray seguido de un lecho

fluidizado agglomerator

Cuando el producto sale del secador de spray es demasiado fino no moja fácilmente y por lo tanto es más difícil de reconstituir. Para que el producto es soluble instantáneamente aglomerados en un pequeño baño fluidizado lecho fluidizado o vibrado, tal como se muestra en la Figura 12. Este acuerdo se utiliza en la producción de café instantáneo, leche en polvo, cacao, etc. La extensión de este concepto básico es el llamado " Spray-Fluidizer " lo que seca el material en dos etapas. La humedad de la superficie de

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las gotas se elimina totalmente, junto con algunos humedad interna, que tarda más tiempo en salir, en la primera etapa (secador de spray).

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El contenido de humedad final se logra en un lecho fluidizado situado en la parte inferior de la cámara de pulverización como parte integrante de ella. Esta situación hace que el proceso de secado es muy eficiente y económico. El lecho fluidizado unidad de secado se puede sustituir por un secador de banda mediante la distribución en la parte inferior de la cámara, y este concepto es la base de la denominada utiliza secador Filtermat de sticky y rica en azúcar materiales que son difíciles de secar. La cámara de pulverización en este caso es mucho más amplia en la parte inferior, a diferencia de los rociones Fluidizer.

3.2 Secadores tambor

Secadores de tambor, lechadas o pastosa materias primas se secan en la superficie de un giro lento del tambor de vapor. Una película fina de la pasta se aplica en la superficie de distintas maneras. El film es retocada de una vez que está seca y se recoge como hojuelas (en lugar de polvo). La Figura 13 muestra cuatro tipos de secador de tambor se utilizan arreglos, que se explican por sí mismas. El diseño de rodillos aplicador es importante, ya que el rendimiento de secado depende del espesor y uniformidad de la película. La pasta debe ceñirse a la superficie del tambor de una disminución de ese tipo para ser aplicables.

Figura 13 cuatro tipos de tambor de uso común

Cuatro variables influyen en el rendimiento secador de tambor. Estos son: (a) presión de vapor o medio de calentamiento temperatura, (b) Velocidad de rotación, (c) espesor de película y (d) propiedades de la fuente, por ejemplo, concentración de sólidos, reología y de la temperatura. Debido a que permite un buen control de la temperatura de secado, el tambor secador puede utilizarse para producir un hidrato precisa de un compuesto químico en lugar de una mezcla de hidratos de metano.

Funcionamiento del sistema de vacío de un solo byte y de doble tambor se hace comercialmente para mejorar velocidad de secado de materiales sensibles al calor, como la farmacéutica antibióticos. También se utilizan cuando una estructura porosa del producto deseado. Cuando la recuperación de

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