El proceso de secado tiene como finalidad transferir la humedad contenida en un sólido a la fase gaseosa por medio de la evaporación. Actualmente existen diferentes métodos para secar sólidos y se aplican en distintos tipos de materiales dependiendo de las características de los mismos, de la cantidad de humedad que contienen y del resultado que se desea obtener.
Sin embargo, el proceso en todo caso funciona por la diferencia de la presión de vapor del sólido húmedo y la presión del vapor del aire, pues si se encontraran a la misma presión, el sólido y el gas estarían en equilibrio y no se podría dar el proceso de evaporación.
En entradas anteriores de este blog hemos hablado de algunas de las aplicaciones que tiene el secado en diferentes procesos industriales en los que más comúnmente se emplea un horno de secado para reducir la cantidad de humedad contenida en un sólido.
Sin embargo, existen otros métodos de secado y diferentes clases de hornos que generan la evaporación de la humedad contenida en los materiales a procesar por diferentes vías y que se alimentan de distintas fuentes de energía. A grandes rasgos los métodos de secado se pueden clasificar en naturales y forzados, para los que se emplean equipos diseñados especialmente para reducir o eliminar en su totalidad la humedad de un material sólido.
En los métodos naturales encontramos el secado al aire, que consiste simplemente en la exposición del material a secar al viento y al sol. Para ello se pueden disponer los sólidos sobre una superficie o bien, colgarlos durante un tiempo determinado. Este método es bastante utilizado para secar madera y para deshidratar alimentos, pero tiene el inconveniente de depender de las condiciones climáticas.
Además, debido a que no se puede tener control sobre la humedad atmosférica, el viento y la intensidad de los rayos del sol, puede llegar a resultar bastante complicado que el sólido alcance el porcentaje de humedad deseado para el tipo de aplicación que se le vaya a dar, sin mencionar que toma bastante tiempo. Por otro lado, la exposición a los rayos ultravioleta, al viento, insectos, animales y otro tipo de agentes, pueden ocasionar que el material se dañe y presente degradaciones y pérdidas, de ello que su uso sea bastante limitado.
Para contrarrestar los daños ocasionados por la exposición directa a la luz solar y al viento y para reducir el tiempo de secado se puede optar por proteger los materiales a secar con una cubierta que impida que la radiación ultravioleta llegue directamente al sólido y que no se moje con la lluvia.
Este método es conocido como secado bajo cobertizo y puede complementarse con el uso de ventiladores para forzar el flujo del aire y con ello, que los materiales se sequen más rápidamente. A pesar de que resulta funcional, su eficiencia no se compara con la ofrecida por un horno de secado y otros equipos que controlan todos los factores para secar rápidamente un sólido dejándolo sólo con el nivel de humedad deseado.
En equipos de secado encontramos en primer lugar los que están diseñados especialmente para secar sólidos y pastas e incluyen los secadores de platos perforados, los de tamices transportadores, los de torre, los rotatorios, los de tornillo transportador y los de lecho fluidizado. También existen secadores para suspensiones y diluciones como los de pulverización, los de película delgada y los de tambor. Adicionalmente existen métodos especiales para lograr el secado de un material como la liofilización, la atomización y el uso de microondas.
- Secadores de platos perforados. Se utilizan principalmente para secar colorantes y productos farmacéuticos aunque prácticamente pueden secar cualquier tipo de producto. Su uso se recomienda en entornos de baja velocidad de producción y consiste en la circulación de aire sobre los sólidos, por lo que cada carga puede tardar en secar entre 3 y 48 horas. Este tipo de secadores pueden operar al vacío por calentamiento directo y en ellos los platos perforados se colocan sobre placas metálicas que se calientan por vapor de agua o por un líquido caliente.
- Secadores de tamices transportadores. Operan de forma continua haciendo circular aire en contracorriente con el sólido de una dirección a otra. Pueden trabajar con una gran variedad de sólidos, pero se utiliza principalmente cuando las condiciones de secado se tienen que modificar conforme disminuye la cantidad de humedad en el sólido.
- Secadores de torre. Tienen bandejas dispuestas una encima de otra, fijas a un eje central rotatorio. Los sólidos que se encuentran en las bandejas superiores se exponen a gas caliente y posteriormente pasan a la bandeja de abajo para que circulen por el secadero hasta que, cuando llegan a la bandeja inferior, salen del sistema, secos. La circulación del gas puede ser en contracorriente o paralelo con el sólido y las bandejas de la parte inferior tienen una sección de enfriamiento para que se pueda retirar el producto seco sin ningún riesgo.
- Secadores rotatorios. Tienen una carcasa giratoria con forma cilíndrica con pestañas que levantan los sólidos y los dejan caer al interior de la carcasa. Se calientan por el contacto directo con gas caliente o por vapor de agua. Este tipo de secadores se utilizan para secar materiales granulares y cristalinos como sal y azúcar que no se pueden exponer directamente a gases muy calientes y que se deben mantener limpios.
- Secadores de tornillo transportador. Consisten de un transportador horizontal de tornillo o transportador de palas que se encuentra al interior de una carcasa cilíndrica alimentada por un extremo. Funcionan por vapor que se desprende de tuberías colocadas en la parte superior de la carcasa. Se utilizan para secar sólidos finos y espesos y permiten la separación y recuperación de los gases emanados durante el proceso.
- Secadores de lecho fluidizado. En este tipo de secadores la alimentación se hace por la parte superior y se extraen los sólidos del lateral en el fondo y su funcionamiento consiste en fluizar los sólidos por el gas de secado. El tiempo en el que pueden secar un sólido puede ir de los 30 a los 120 segundos o de los 15 a los 30 minutos.
- Secadores flash. Funcionan con sólidos húmedos pulverizados que son transportados en una corriente de gas caliente para que se sequen y les toma entre 3 y 4 segundos evaporar toda su humedad. Los secadores flash se pueden utilizar para secar materiales altamente sensibles.
En próximas entradas hablaremos de los secadores para diluciones y suspensiones y de los métodos de secado por atomización y liofilización. Si estás buscando un horno de secado, en el catálogo de POWDERTRONIC encontrarás lo que necesitas. Especializados en la fabricación de hornos industriales, ponemos a tu alcance equipos de secado de la más alta calidad para cumplir con las exigencias particulares de cada industria. Para recibir información detallada acerca de los hornos que ponemos a tu alcance contáctanos, con gusto te atenderemos.
