Universidad Autnoma Metropolitana Unidad Iztapalapa PROCESOS INDUSTRIALES DE

Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa PROCESOS INDUSTRIALES DE SEPARACIÓN

PROCESOS INDUSTRIALES DE SEPARACIÓN SECADO MAURA LINA FRANCO CRUZ CHRISTIAN NANCY GALICIA DÍAZ FABIOLA TORRES HERNÁNDEZ MIGUEL REYES VELÁZQUEZ

PROCESOS INDUSTRIALES DE SEPARACIÓN ADIABÁTICOS • ASPERSIÓN. • INSTANTÁNEO. • LECHO FLUIDIZADO. NO ADIABÁTICOS • TIPO CHAROLA. • DOBLE CONO. • TAMBOR ROTATORIO. • LIOFILIZADOS. SECAD O

S ECADORES A DIABÁTICOS I. SECADOR POR ASPERSIÓN En estos sistemas la transformación tiene lugar mediante una única operación de una alimentación líquida (solución, suspensión o emulsión) en un producto seco en polvo. La alimentación es atomizada mediante un disco giratorio o boquillas de aspersión, donde la nube de gotas formada entra en contacto directo y por poco tiempo con una corriente de aire caliente; en consecuencia, se presente una rápida evaporación que mantiene bajas temperaturas en las gotas atomizadas, favoreciendo la aplicación de altas temperaturas en el aire de secado sin afectar las características del producto. USOS Producción de grandes volúmenes de productos termolábiles como enzimas, levaduras y proteínas.

S ECADORES A DIABÁTICOS I. SECADOR POR ASPERSIÓN * Existen dos tipos básicos, el Eyector de presión y los tipos Disco giratorio (15000 a 24000 rpm), los cuales son utilizados en procesos biotecnológicos ya que presentan menos problemas de taponamiento y permite controlar el tamaño de la gota controlando la velocidad del disco.

S ECADORES A DIABÁTICOS I. SECADOR POR ASPERSIÓN Co-corriente: El aire de secado y las partículas del producto se mueven en la misma dirección dentro de la cámara de secado. Las temperaturas en la descarga de producto del secador son más bajas que las del aire de salida, por ende este proceso es ideal para el secado de productos termo sensibles.

S ECADORES A DIABÁTICOS I. SECADOR POR ASPERSIÓN Contra corriente: El aire de secado y las partículas de producto se mueven en direcciones opuestas. Este modo es apto para productos que requieren temperatura o tratamiento térmico durante el secado. Las temperaturas en la descarga de producto del secador son usualmente más altas que las del aire de salida.

S ECADORES A DIABÁTICOS I. SECADOR POR ASPERSIÓN Flujo mixto: Las partículas dentro de la cámara de secado experimentan las fases de secado en co-corriente y contra corriente. Este proceso es apto para producto térmicamente estables donde se busquen polvos gruesos secados con boquillas, atomizando en fuente hacia el aire de secado o en el caso de productos termo sensibles donde se atomiza hacia un lecho fluidizado integrado, donde tanto la entrada como la salida están ubicados en la parte superior de la cámara de secado.

S ECADORES A DIABÁTICOS I. SECADOR POR ASPERSIÓN EJEMPLO: SECADOR EN USO

S ECADORES A DIABÁTICOS II. SECADOR INSTANTÁNEO O FLASH Los equipos de secado neumático o Flash son los más económicos para el secado de sólidos que han sido escurridos o tienen un bajo contenido de humedad. En este tipo de equipos, se presentan en simultáneo los fenómenos de mezcla y transferencia de masa y calor produciendo un secado inmediato en la superficie en una simple operación. Todo el proceso de secado se desarrolla en tubo vertical o tubo Flash. El secado tiene lugar al forzar el gas de secado (usualmente aire) a través del calentador y el tubo flash en sentido ascendente.

S ECADORES A DIABÁTICOS II. SECADOR INSTANTÁNEO O FLASH Una apropiada dispersión del producto húmedo dentro del aire de secado es fundamental.

S ECADORES A DIABÁTICOS ll. l. Sistema en contra corriente de dos etapas. Dos secadores flash pueden combinarse en una etapa en contra corriente mejorando así el consumo calorífico del sistema de secado.

S ECADORES A DIABÁTICOS ll. Secado en circuito cerrado. En la unidad de circuito cerrado, los gases de secado son reciclados una y otra vez, con solamente una pequeñísima purga o entrada de gas del exterior. Los sistemas de secado por circuito cerrado se aplican en los siguientes casos: • Cuando el producto es tóxico o emite gases nocivos. • Cuando el producto emite olores desagradables durante el secado. • Cuando el disolvente de evaporación debe recuperarse. • Cuando los disolventes no acuosos son inflamables o forman mezclas explosivas con el aire ambiente.

S ECADORES A DIABÁTICOS III. SECADOR LECHO FLUIDIZADO El secado por lecho fluido es ideal en un amplio rango de productos en polvo, granulados, aglomerados y en pellets, bien sean termo sensibles o no y con una amplia distribución granulométrica, normalmente el tamaño promedio de partículas se ubica entre 50 y 5000 micras. El proceso se desarrolla en equipos que pueden tener muchas configuraciones dependiendo de las características de producto final; las más comunes son lechos fluidos circulares o rectangulares, con o sin vibración y con o sin bafles.

S ECADORES A DIABÁTICOS III. SECADOR LECHO FLUIDIZADO Sin importar la configuración, el estado de fluidización se desarrolla al hacer pasar un gas (usualmente aire) a una determinada velocidad continuamente a través de una cama con perforaciones donde se deposita el producto.

S ECADORES A DIABÁTICOS III. SECADOR LECHO FLUIDIZADO El proceso se desarrolla en equipos que pueden tener muchas configuraciones dependiendo de las características de producto final; las más comunes son lechos fluidos circulares o rectangulares, con o sin vibración y con o sin bafles.

S ECADORES A DIABÁTICOS III. SECADOR LECHO FLUIDIZADO Lecho Fluidizado continuo ciclo CERRADO. En la unidad de circuito cerrado, los gases de secado son reciclados una y otra vez, con solamente una pequeñísima purga o entrada de gas del exterior. Los sistemas de secado por circuito cerrado se aplican en los siguientes casos: • Cuando el producto es tóxico o emite gases nocivos. • Cuando el producto emite olores desagradables durante el secado. • Cuando el disolvente de evaporación debe recuperarse. • Cuando los disolventes no acuosos son inflamables o forman mezclas explosivas con el aire ambiente.

S ECADORES A DIABÁTICOS III. SECADOR LECHO FLUIDIZADO Lecho Fluidizado por baches. Si la intención es aglomerar o granular, el proceso de lecho fluidizado requiere que los sólidos alimentados se encuentren en forma particulada antes de entrar al equipo. El fenómeno de aglomeración se presenta al atomizar un líquido sobre la capa fluidizada de producto. Dependiendo de los requerimientos y el gas de secado, pueden emplearse un ventilador de inducción o dos ventiladores; uno de inducción y otro de extracción. El proceso de calentamiento del aire puede realizarse de forma directa con quemadores de gas o de forma indirecto con intercambiadores de calor y vapor.

S ECADORES N O A DIABÁTICOS I. TIPO CHAROLA §Secador por convección (utilizados para secar partículas y alimentos en forma laminar o en pasta).

S ECADORES N O A DIABÁTICOS I. TIPO CHAROLA §Son utilizados a escala piloto o para producciones bajas de productos de alto valor económico, susceptibles a temperaturas elevadas o a daño por manejo mecánico excesivo.

S ECADORES N O A DIABÁTICOS II. DOBLE CONO §Este secador rota alrededor del eje de la banda central causando que el material dé vueltas y se deslice de manera suave por las paredes y entre en contacto con las superficies calientes.

S ECADORES N O A DIABÁTICOS III. TAMBOR ROTATORIO En este secador, por medio de aspas internas se mantiene en movimiento el material a secar. Principio de funcionamiento La secadora de tambor rotatorio es una clase de secador con el cuerpo del cilindro rotatorio que es un poco pendiente. El material mojado se carga a partir de un extremo del dispositivo de adición material del tornillo continuamente, y es revuelto por los bafflers que se distribuyen uniformemente en el barril.

S ECADORES N O A DIABÁTICOS III. TAMBOR ROTATORIO Los bafflers montados en la superficie interior del cilindro levantan y derraman el material constantemente y aumentan el área de contacto del material. El calor será generado por el aire caliente al quemar la basura de madera. El secador giratorio del cilindro es una clase de equipo de sequía histórico que se utiliza popularmente en área de la metalurgia, del edificio y del producto químico

S ECADORES N O A DIABÁTICOS IV. LIOFILIZADORES Son utilizados generalmente para obtener sólidos de alto valor comercial por ejemplo: enzimas, hormonas y otro tipo proteínas de uso farmacéutico. El principio de la liofilización está particularmente en mantener la temperatura y la presión por debajo del punto triple del agua. Manteniendo esta relación, el producto a secar se congelará y con la adición de calor se provoca la pérdida de agua por sublimación.

S ECADORES N O A DIABÁTICOS LIOFILIZADOR

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