Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Operaciones unitarias Filtración,Evaporación, secado

No description
by

MARZO GIL

on 16 March 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Operaciones unitarias Filtración,Evaporación, secado

Contenido
Filtración
EVAPORACIÓN
El objetivo de la evaporación es concentrar una solución consistente en un soluto no volátil y un solvente volátil . En la mayor parte de las evaporaciones, el solvente es agua.La evaporación se realiza vaporizando una parte del solvente para producir una solución concentrada de licor espeso. La evaporación difiere del secado en que el residuo es un liquido-a veces altamente viscoso-en vez de un sólido ; difiere de la destilación en que el vapor es generalmente un solo componente.
En la evaporación por lo general , el producto valioso es el líquido concentrado (licor espeso) mientras que el vapor se codensa y se desecha .
SECADO DE SÓLIDOS
El secado de sólidos es una operación de transferencia
simultanea de materia y energía de contacto gas-sólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia de presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa. Cuando estas dos presiones se igualan, se dice que el sólido y el gas están en equilibrio y el proceso de secado cesa.

1. FILTRACION

1.2 TIPOS DE FILTRACION
(Curvas ,Ecuaciones).

2. EVAPORACION.

2.1 TIPOS DE EVAPORACIÒN (Curvas,Ecuaciones).

3. SECADO.

3.1 TIPOS DE SECADO
(Curvas , Ecuaciones).

4. BIBLIOGRAFIA.

La filtración es la separación de partículas sólidas a partir de un fluido mediante el paso del fluido a través de un medio filtrante o PARED SEPARADORA sobre el que se depositan los sólidos.
El fluido puede ser un líquido o un gas, y la corriente valiosa procedente de un filtro puede ser el fluido, los sólidos ó ambos productos.

Los tipos de filtración se dividen en 3 grupos principales:
Filtros de Torta
Filtros Clarificadores
Filtros de Flujo Transversal
Los filtros de torta separan grandes cantidades de sólidos en forma de torta de cristales o un lodo. Con frecuencia incluyen dispositivos para el lavado de la torta y para eliminar la mayor parte posible del líquido en los sólidos antes de su descarga.
Algunas partículas sólidas entran en los poros del medio filtrante y quedan inmovilizadas, pero muy rápido otras partículas se depositan sobre la superficie del medio filtrante.

Filtros de Presión Discontinuos
Los filtros de presión utilizan una gran presión diferencial a través del medio filtrante para lograr una filtración rápida muy económica con líquidos viscosos o con sólidos finos.

LOS TIPOS MÁS COMUNES SON:

Contiene un conjunto de placas diseñadas para proporcionar una serie de cámaras o compartimentos en los cuales se recogen los sólidos. Estas placas se recubren con un material filtrante y se acoplan estrechamente entre sí por medio de un tornillo o prensa hidráulica. La suspensión se inyecta a presión en los compartimentos y el líquido filtrado pasa a través de la lona y es recogido por un colector.

Aplicación: Para filtrar a presiones superiores a las de un Filtro de prensa de placas y marcos, para reducir la mano de obra o cuando se requiere un lavado más eficaz .

Consiste en un conjunto de hojas verticales sobre un bastidor retráctil. La unidad se abre para descargar ,mientras que durante la operación permanecen dentro del
tanque.

Este filtro separa , comprime, lava y descarga de forma automática la torta.
La filtración tiene lugar entre 2 y 20 cámaras horizontales, colocados una sobre la otra. Una banda de tela filtrante pasa a través de las cámaras del filtro en turno. Con la banda sostenida de modo estacionario se llena cada cámara con sólidos durante ciclo de filtración. Se bombea agua a alta presión detrás de un diafragma flexible en la cámara límite apretando la torta y expulsando de manera mecánica algo de liquido. Con el diafragma liberado , el agua de lavado puede ser pasada a través de la torta , y si se desea la torta es recomprimida por el diafragma. Finalmente ,se sopla aire a través de la torta para eliminar el liquido adicional.
FILTRO DISCONTINUO A VACÍO
Por lo general, los filtros a presión son discontinuos , mientras que los de vacío son continuos; Sin embargo, un filtro discontinuo a vacío resulta a veces muy útil. Una nutcha de vacío es poco más pequeña que un embudo Buchner grande, de 1-3m(3-10 ft) de diámetro, y en ella se forma una capa de sólidos de 100-300mm de espesor debido a su sencillez, una nutcha se construye con facilidad con materiales resistentes a la corrosión y resulta valiosa cuando han de filtrarse cargas experimentales de una gran variedad de materiales corrosivos. las nutchas son poco comunes en procesos a gran escala debido a la labor que se desarrolla en la extracción de la torta; sin embargo, estas son útiles como filtros de presión en algunas operaciones discontinuas en las cuales la torta debe ser secada en el filtro antes de la descarga.
Filtros de Presión Continuos a Vacío
En estos filtros el líquido es succionado a través de un medio filtrante sobre el que se deposita una torta de sólidos.
En todo momento una parte del medio filtrante se encuentra en la zona de filtración(ZF), otra en la zona de lavado (ZL) y otra en la etapa de descarga de sólidos. La caída de presión a través de medio filtrante no es elevada ( e/ 10 a 20 ´´ de Hg). Los diferentes diseños difieren en la forma en que introduce la suspensión, la forma de la superficie filtrante y la manera en que se descargan los sólidos.

La aplicación de vacío se realiza desde una fuente estacionaria y se acciona la unidad por medio de una válvula rotatoria.

FILTRO DE TAMBOR ROTATORIO.
Es el tipo mas frecuente de filtro continuo de vacío. Un tambor horizontal con una cara acanalada gira a 0.1 a 2 rpm en un depósito con la suspensión agitada. Un MF , tal como una lona cubre la superficie del tambor que esta parcialmente sumergida en el líquido. Debajo de la superficie acanalada, existe un segundo tambor más pequeño. Entre los dos tambores existen tabiques radiales que dividen el espacio anular en compartimentos separados, cada uno de los cuales está conectado por medio de una tubería interna a un orificio situado en la placa de la válvula rotatoria.
Existen numerosas variantes comerciales, en algunos de ellos no existen compartimentos y el vacío se aplica a toda la superficie interna del tambor.
FILTROS CLARIFICADORES
FILTROS DE FLUJO TRANSVERSAL: filtros de membrana
FILTRO DE TAMBOR ROTATORIO A PRESIÓN.
Los filtros de vacío rotatorios algunas veces se adaptan para operar a presiones positivas de alrededor de 15 atm para situaciones en las cuales la filtración a vacío no es factible o económica.
Éste es el caso cuando los sólidos son muy finos y se filtran muy lento o cuando el líquido tiene una presión de vapor alta.
FILTROS DE RECUBRIMIENTO PREVIO
Éste es un filtro rotativo de tambor modificado para filtrar pequeñas cantidades de sólidos gelatinosos o finos que por lo general obturan la tela filtrante
FILTRO DE BANDA HORIZONTAL
Cuando la alimentación contiene partículas sólidas gruesas que sedimentan rápido, un filtro de tambor rotatorio funciona mal o simplemente no puede funcionar, es decir la torta que se forma no se adhiere a la superficie del tambor.
En estos casos se utiliza un filtro horizontal alimentado por la parte superior.
Éstos filtros de banda son en especial útiles en el tratamiento de residuos debido a que estos con frecuencia contienen un rango de tamaño de las partículas muy amplio.
Filtración Centrífuga
Los sólidos que forman una torta porosa se pueden separar de líquidos en una centrífuga filtrante. La suspensión se introduce como alimentación en una cesta rotatoria que tiene una pared perforada recubierta con un medio filtrante tal como una lona o tela metálica
Los principales tipos de centrífugas de filtración son:
* Máquinas suspendidas que operan en forma discontinua
* Máquinas automáticas de ciclo corto
* Centrífugas continuas transportadoras
CENTRÍFUGAS DISCONTINUAS SUSPENDIDAS
Éstas centrífugas son de tipo frecuente en las operaciones industriales. La cesta está suspendida en la parte inferior de un eje vertical giratorio que es accionado desde la parte superior. Un medio filtrante recubre la pared perforado de la cesta. La suspensión de alimentación entra en la cesta giratoria a travéz de un tubo o vertedero.
CENTRÍFUGAS AUTOMÁTICAS DISCONTINUAS
En esta máquina la cesta gira con velocidad constante alrededor de un eje horizontal. La suspensión de alimentación, el líquido de lavado de la torta y del medio filtrante se rocían sucesivamente en la cesta a intervalos controlados de tiempo.
Éstas centrífugas tienen una capacidad de producción elevada con cristales que descargan con facilidad.
CENTRÍFUGAS CONTINUAS DE FILTRACIÓN
Una cesta rotatoria con la pared ranurada se alimenta por medio de un embudo giratorio, el propósito del embudo es acelerar en forma suave y progresiva las suspensión de alimentación.
En esta centrífuga cuando los cristales alcanzan el borde de la cesta caen en una gran carcasa y pasan a un colector de descarga, el filtrado y el líquido de lavado que se rocía sobre los cristales durante su movimiento abandonan la carcasa por salidas separadas.
La aceleración lenta de la suspensión de alimentación y la desaceleración de los sólidos descargados minimizan las roturas de los cristales.
Los filtros clarificadores retiran pequeñas cantidades de sólidos o gotitas de líquido a partir de líquidos o gases. Las partículas son atrapadas en el interior del medio filtrante o en sus superficies. La clarificación difiere del tamizado en que los poros del medio filtrante son mayores, a veces mucho mayores que las partículas a retirar. Las partículas son captadas por las fuerzas superficiales, e inmovilizadas en la superficie o dentro de los canales de flujo, donde reducen el diámetro efectivo de los canales pero normalmente no llegan bloquearlos por completo.
CARACTERÍSTICAS DEL LIQUIDO A EVAPORAR :
La solución práctica a un problema de evaporación está en estrecha relación con el cáracter del liquido que se concentra. Es la gran variedad de características de licores (que demanda criterio y experiencia en el diseño y operación de evaporadores) lo que amplia esta operación desde una sencilla transferencia de calor hasta un arte separado.
TIPOS DE EVAPORADORES:

Los principales tipos de evaporadores tabulares calentados con vapor de agua que se utilizan actualmente son :
1.
Evaporadores de tubos largos verticales :
Flujo ascendente(pelicula ascendente).
Flujo descendente(pelicula descendente)
Circulación forzada.
2. Evaporadores de película agitada.

CLARIFICACIÓN DE LÍQUIDOS
Los filtros clarificadores para líquidos son especialmente importantes en materiales "pulidos", tales como las bebidas, productos farmacéuticos, combustibles de petróleo, lubricantes y discoluciones de electrodeposición, y son esenciales en la limpieza de la alimentación en los proceso de hilado de fibras y extrusión de película.
LIMPIEZA DE GASES
Éstos filtros comprenden filtros de almohadilla para polvo atmosférico, y lechos granulares y filtros de bolsas para el tratamiento de polvos de proceso. El aire se limpia haciéndolo pasar a travez de almohadillas de pulpa celulosa, algodón, fieltro, fibra de vidrio o tamices metálicos; el material filtrante puede estar seco o recubierto con un aceite viscoso que actua como un retenedor de polvo
OPERACIONES UNITARIAS: FILTRACIÓN, EVAPORACIÓN Y SECADO
EXPOSITORES:

MAYNOR ALIRIO GAITAN HERNANDEZ

JULIAN ALBERTO EMBUS VANEGAS

JOSE LUIS BULLA

CARLOS ENRIQUE PULIDO

GRUPO: 03 IND 2

2014-1
BOGOTAD.C


FILTROS DE TORTA
FILTRO DE BANDA AUTOMÁTICO
FILTRO PRENSA
FILTRO DE CARCASA Y HOJAS
El principio de la filtración de flujo transversal se puede aplicar a suspensiones concentradas de partículas finas o materiales coloidales o a soluciones fraccionadas de macromoléculas.
PROPIEDADES MAS IMPORTANTES DE LOS LÍQUIDOS QUE SE EVAPORAN.
* Concentración
* Formación de espuma
* Sensibilidad a la temperatura
* Incrustaciones
*Materiales de construcción
CONCENTRACIÓN
La solución se va convirtiendo en saturada, aumenta la densidad y la viscosidad con el contenido de estos sólidos. La ebullición continuada da lugar a la formación de cristales, que es necesario retirar para que los tubos no se obstruyan. La temperatura de ebullicion aumenta hasta llegar a ser mayor que la del agua a la misma presión.
FORMACIÓN DE ESPUMA
Los materiales que contienen carbono forman una espuma estable que acompaña al vapor que sale del equipo causando un fuerte arrastre
SENSIBILIDAD A LA TEMPERATURA
Productos químicos finos, alimenticios o farmacéuticos son sensibles a altas temperaturas por lo que se hace necesario técnicas para reducir la temperatura y el tiempo de calentamiento
INCRUSTACIONES
Debido a que algunas soluciones depositan costras en la superficie, el coeficiente global disminuye entonces es necesario interrumpir la operación del equipo y limpiar los tubos
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Es recomendable construir evaporadores con materiales como el cobre, níquel, acero inoxidable, aluminio, grafito y plomo para que las soluciones no se contaminen teniendo en cuenta calor especifico, calor de concentración, liberación de gas durante la ebullición, toxicidad, radioactividad, etc
fundamento de impacto
ÓSMOSIS INVERSA
Proceso de alta presión altamente utilizado como un método energéticamente eficiente para eliminar agua, concentrar compuestos de bajo peso molecular o purificar efluentes.
Como aplicaciones comunes se puede mencionar la preconcentración de lácteos o de alimentos líquidos previo a una evaporación, pulido de condensado de evaporador y purificación de agua de proceso.
NANOFILTRACIÓN
Considerada como un proceso único entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa, especialmente diseñada para conseguir separaciones específicas de compuestos de bajo peso molecular como azúcares, minerales disueltos y sales. Aplicaciones típicas incluyen de-salinización de productos lácteos, recuperación de proteínas hidrolizadas, concentración de azúcares y purificación de tinturas y pigmentos solubles.
ULTRAFILTRACIÓN
Es un paso de separación selectiva usada tanto para concentrar como para purificar compuestos de medio y alto peso molecular como ser proteínas lácteas, carbohidratos,y enzimas. Como áreas comunes de aplicación podemos mencionar la concentración de proteínas de suero, de-salinización de gelatinas y concentración y clarificación de jugos frutales.
MICROFILTRACIÓN
Este tipo de filtración trabaja a baja presión para separar partículas de alto peso molecular, coloides en suspensión o bien sólidos disueltos.Aplicaciones frecuentes incluyen la separación de células de extractos fermentados, fraccionamiento de proteínas de leche, clarificación de jarabe de maíz y la recuperación de químicos de lavado CIP.
EVAPORADORES CON UN PASO Y DE CIRCULACIÓN
Los evapodores se pueden operar como unidades con un paso o como unidades de circulación. En la operación con un paso, el liquido de alimentación pasa una sola vez a través de los tubos, libera el vapor y sale de la unidad como solución concentrada (o licor espeso). Toda la evaporación tiene lugar a un solo paso. . La relación de evaporación a alimentación está limitada en una unidad de un solo paso , por lo tanto, estos evaporadores se adaptan bien a la operación de multiple efecto, donde la concentración total puede conseguirse en varios efectos.
EVAPORADORES DE TUBOS LARGOS CON FLUJO ASCENDENTE
EVAPORADORES DE PELÍCULA DESCENDENTE
EVAPORADORES DE CIRCULACIÓN FORZADA
EVAPORADOR DE PELÍCULA AGITADA
La concentración de materiales altamente sensibles al calor, tales como el jugo de naranja, requieren un tiempo mínimo de exposición a una superficie caliente. Esto se consigue con evaporadores de película descendente de un solo paso, en los que el líquido entra poa parte superior , desciende por el interior de los tubos calentados con vapor de agua , como una pelícila y sale por el fondo.
Los evaporadores de circulación forzada son empleados si se desea evitar la evaporación del producto sobre la superficie de calentamiento debido a las características de ensuciamiento del producto o para evitar la cristalización. La velocidad de flujo en los tubos debe ser alta y se requieren bombas de alta capacidad.
La circulación de producto es calentada cuando fluye a través del intercambiador de calor y entonces es parcialmente evaporada cuando la presión es reducida in la cámara flash (separador). El líquido producido es generalmente calentado solo unos cuantos grados por cada pasada a través del intercambiador de calor. Para mantener una buena transferencia de calor dentro del intercambiador es necesario tener un alto valor en el flujo de recirculación.
La principal resistencia a la transferencia de calor global desde el vaporde agua que condensa hasta el líquido que hierve en un evaporador reside dellado del líquido. Una forma de reducir la resistencia, especialmente con líquidosviscosos, es por la agitación mecánica de película líquida, como en elevaporador mostrado en la figura. Este evaporador es de película descendente modificado con un solo tuboenchaquetado que contiene un agitador interno. La alimentación entra por laparte superior de la sección enchaquetada y se dispersa en forma de películaaltamente turbulenta mediante palas verticales del agitador. El concentrado salepor la parte inferior de la sección enchaquetada; el vapor asciende desde la zonade vaporización hasta un separador no enchaquetado cuyo diámetro es algomayor que el tubo de la evaporación. En el separador, las palas del agitadorproyectan hacía afuera el líquido arrastrado que choca contra unas placasverticales estacionarias. Las gotas coalescen sobre estas placas y retornan a lasección de evaporación mientras que el vapor exento de líquido sale a través delos orificios situados en la parte superior de la unidad.La principal ventaja de un evaporador de película agitada es sucapacidad para conseguir elevadas velocidades de transferencia de calor conlíquidos viscosos.
Los hay de tubos cortos y de tubos largos, los cuales pueden tener circulación forzada, utilizados para líquidos viscosos, porque se mejora el coeficiente U. Sin embargo, no son apropiados para disoluciones diluidas, pues los costes adicionales no compensan los beneficios obtenidos. Con muy diversos modelos, todos constan de un cambiador tubular con el líquido que se concentra en los tubos y el vapor por fuera, un espacio de vapor para separar el vapor formado del líquido, y una rama de retorno cuando son de circulación, (Flujo ascendente). Para productos muy sensibles al calor, (zumos de frutas, plasma sanguíneo, vitaminas, etc.) se utilizan otras variantes con flujo descendente a través de los tubos. En ellos, el vapor formado es arrastrado por el líquido y sale por el fondo de la unidad. (También hay evaporadores de tubos con evaporación súbita).
A: Producto
B: Vapor
C: Concentrado
D: Sistema de Calentamiento
E: Condensado
1) Intercambiador de calor
2) Cámara Flash (Separador)
3) Bomba de Circulación
4) Bomba de Concentrado
Algunos secadores son contínuos mientras que otros operan de manera discontinua o por cargas; algunos mantienen en agitación los sólidos y algunos no.
Los equipos de secado se clasifican en :
1) Secadores en los que el sólido se encuentra directamente expuesto a un gas caliente ( por lo general aire )
2) Secadores en los que el calor es transferido al sólido desde un medio externo tal como el vapor de agua a través de una superficie metálica con la que el sólido está en contacto.
3) Secadores que son calentados por energía dielectrica radiante o de microondas.
CLASIFICACIÓN DE SECADORES
TRATAMIENTO DE SÓLIDOS EN LOS SECADORES
La mayor parte de los secadores industriales operan con partículas de sólidos durante todo el ciclode secado, aunque algunos secan grandes piezas individuales, tales como vasijas de cerámica o láminas de un polímero.
En los secadores adiabáticos los sólidos están expuestos al gas en algunas de las formas siguientes:
1. El gas circula sobre la superficie de un lecho o una lámina de sólidos, o bien sobre una o ambascaras de una lámina o película continua. Este proceso se llama secado con circulación transversal.
2. El gas circula a través de un lecho de sólidos granulares gruesos que están soportados sobre untamiz. Este proceso recibe el nombre de secado con circulación a través del sólido. Como en elcaso del secado con circulación transversal, la velocidad del gas se mantiene baja para evitar el arrastre de partículas sólidas
3. Los sólidos descienden en forma de lluvia a través de una corriente gaseosa que se mueve lentamente, con frecuencia dando lugar a un arrastre no deseado de las partículas finas en el gas.
4. El gas pasa a través de los sólidos con una velocidad suficiente para fluidizar el lecho.lnevitablemente se produce arrastre de las partículas más finas
5. En los secadores no adiabáticos el unico gas a separar es el agua o disolvente que se vaporiza, aunque en ocasiones se hace circula: a través de la unidad una pequeña cantidad de “gas debarrido” (con frecuencia aire o nitrógeno). Los secadores no adiabáticos difieren principalmente en la forma en la que los sólidos se exponen a la superficie caliente o una fuente de calor.
FUNDAMENTOS DEL SECADO

No existe una sola teoría de secado que comprenda todos los materiales y tipos de secadores. Las variaciones posibles en forma y tamaño de los materiales, de los equilibrios de humedad, de los mecanismos del flujo de humedad a través del sólido, así como en el metodo de transferencia de calor que se requiere para la vaporización, impiden que exista un tratamiento unificado.
MODELOS DE TEMPERATURA EN SECADORES
La forma en que la temperatura varían en los secadores depende de la naturaleza y contenido de líquido del material de alimentación, de la temperatura del medio de calentamiento, del tiempo de secado y la temperatura final que toleran los sólidos secos. S in embargo, el modelo de variación es similar para todos los secadores.
TIPOS DE SECADORES
1.
Secadores para solidos y pastas
(MATERIALES QUE NO SE PUEDEN AGITAR):
Secadores de platos perforados
Secadores de tamices transportadores
(MATERIALES QUE SE PUEDEN AGITAR )
Secadores rotatorios
Secadores de tornillo transportador
Secadores de lecho fluidizado
Secadores flash
2.
Secadores para disoluciones y suspensiones
Secadores de pulverización.
Secadores de película delgada.
Secadores de tambor.
BIBLIOGRAFÍA
- McCabe, W. L.; Smith, J. C.; Harriott, P. (1998)
Operaciones Unitarias en Ingeniería Química.
McGraw-Hill Séptima Edición.

-http://www.aulavirtual-exactas.dyndns.org/claroline/backendsdownload.phpurl=L0ZpbHRyYWNp824ucGm&cidReset=true&cidReq=OPTRCAMO.

-file:///C:/Users/User/Downloads/practica-1-secado.pdf

-http://www.eurotherm.es/industries/life-sciences/applications/spray-drying/#sthash.Ry3gkbMo.dpuf
SECADORES PARA SOLIDOS Y PASTAS
(MATERIALES QUE NO SE PUEDEN AGITAR):
(MATERIALES QUE SE PUEDEN AGITAR )
SECADORES DE PLATOS PERFORADOS
SECADORES DE TAMICES TRANSPORTADORES
SECADORES ROTATORIOS
SECADORES DE TORNILLO TRANSPORTADOR
SECADORES DE LECHO FLUIDIZADO
SECADORES FLASH
SECADORES PARA DISOLUCIONES Y SUSPENSIONES
SECADORES DE PULVERIZACIÓN

SECADORES DE PELÍCULA DELGADA
SECADORES DE TAMBOR
Para Materiales que no se pueden agitar:

- Platos Perforados.
-Tamices Transportadores.

Para Materiales que se pueden agitar:

- Torres de Secado.
- Rotatorios.
-Transportadores de Anillos sinfín.
- De lecho Fluidizado.
-Flash.


Este secador consiste en una cámara rectangular de chapa metálica que contiene dos carretones para soportar los bastidores H. Cada bastidor lleva muchos platos perforados de 750 mm de ancho y de 50 a 150 mm de profundidad, que se cargan con el material a secar. Entre los platos se hace circular aire caliente con velocidad de 2 a 5 m/s, por medio de un ventilador C y el motor , pasando sobre los calentadores E.
Las placas deflectoras G distribuyen el aire de manera uniforme sobre el conjunto de plato. Parte del aire húmedo se expulsa de forma continua a través del conducto de descarga ; mientras que por A entra la reposición del aire fresco. Los bastidoes van montados sobre las ruedas I, de forma que al final del ciclo de secado es posible retirarlos de la cámara y descargar el contenido de los platos.
En este caso, un capa de 25 a 150mm de espesor del material que se va ha secar se transporta lentamente sobre un tamiz metálico que se mueve a través de una larga cámara o túnel de secado. La cámara consiste de una serie de secciones separadas, cada una con su propio ventilador y calentador de aireb. En el extremo de entrada del secador, el aire por lo general pasa hacia arriba a través del tamiz y de los sólidos, mientras que cerca del extremo de descarga, donde el material está seco y puede desprender polvo, el aire circula hacia abajo a través del tamiz. La tempertaura y la humedad del aire son diferentes en distintas secciones con el fin de alcanzar las condciones óptimas de secado en cad punto.
Un secador rotatorio consiste en una carcasa cilíndrica giratoria, dispuesta en forma horizontal o ligeramente inclinada hacia la salida. La alimentación húmeda entra por un extremo del cilindro; el producto seco descarga por el otro. Al girar la carcasa, unas pestañas internas levantan los sólidos para caer depués en forma de lluvia a través del interior de la carcasa. Este secador se calienta por cantacto directo del gas con los sólidos, por gas caliente que pasa a través de un encamisado externo, o por medio de vapor de agua que condensa en un conjunto de tubos instalados sobre la superficie interior de la carcasa.
Es un secador continuo de calentamiento directo, que consiste esencialmente en un transportador horizontal de tornillo ( o un transportador de palas) confinado dentro de una carcasa cilíndrica encamisada. La alimentación de sólidos entra por un extremo, circula muy lento a través de la zona calentada y descarga por el otro extremo. El vapor que se desprende se retira a través de una serie de tuberías situadas en la parte superior de la carcasa.
La fluidización es un proceso por el cual una corriente ascendente de fluido (líquido, gas o ambos) se utiliza para suspender partículas sólidas. Desde un punto de vista macroscópico, la fase sólida (o fase dispersa) se comporta como un fluido, de ahí el origen del término "fluidización". Al conjunto de partículas fluidizadas se le denomina también "lecho fluidizado".
En un lecho de partículas con flujo ascendente, la circulación de un gas o un líquido a baja velocidad no produce movimiento de las partículas. El fluido circula por los huecos del lecho perdiendo presión. Esta caída de presión en un lecho estacionario de sólidos viene dada por la ecuación de Ergun. Si se aumenta progresivamente la velocidad del fluido, aumenta la caída de presión y el rozamiento sobre las partículas individuales. Se alcanza un punto en el que las partículas no permanecen por más tiempo estacionarias, sino que comienzan a moverse y quedan suspendidas en el fluido, es decir, “fluidizan” por la acción del líquido o el gas.
APLICACIONES DE LECHO FLUIDIZADO
- Clasificación mecánica de partículas según su tamaño, forma o densidad.
- Lavado o lixiviación de partículas sólidas.
- Cristalización.
- Adsorción e intercambio iónico.
Intercambiado de calor en lecho fluidizado.
- Reacciones catalíticas heterogéneas (incluyendo la descomposición catalítica del petróleo).
- Combustión de carbón en lecho fluidizado.
- Gasificación de carbón en lecho fluidizado.
- Bioreactores de lecho fluidizado.
En un secador flash se transporta un sólido húmedo pulverizado durante pocos segundos en una corriente de gas caliente. El secado tiene lugar durante la transportación. La velocidad de transferencia de calor desde el gas hacia las partículas de sólido suspendido es elevada y el secado es rápido, de forma que gasta de 3 a 4 segundos para evaporar toda la humedad del sólido. La tempertaura del gas es elevada (650 Grados C= 1. 200 Grados F), a la entrada pero por ser tan rápido la temperatura del sólido supera los 50Grados C. Puede colocarse en el secador un pulverizador y realizar las dos operaciones.

Pasos para secar:

A Preparación de la entrada: debe ser una solución, suspensión o pasta homogénea, libre de impurezas y que pueda bombearse.

B Atomización (transformar la entrada en gotitas): la fase más crítica del proceso. El grado de atomización controla la velocidad de secado y, por lo tanto, el tamaño de la secadora. Las técnicas de atomización empleadas con mayor frecuencia son:
1. Atomización por boquilla a presión: la pulverización se crea al obligar al fluido a atravesar un orificio. Se trata de un método eficiente en cuanto al consumo de energía que, además, ofrece la menor distribución del tamaño de las partículas.

2. Atomización por boquilla de doble fluido: la pulverización se crea al mezclar la entrada con gas comprimido. Se trata del método menos eficiente en cuanto al consumo de energía, si bien resulta útil para obtener partículas extraordinariamente pequeñas.

3. Atomización centrífuga: la pulverización se crea al obligar a la entrada a atravesar un disco giratorio. Es el método más resistente al desgaste y normalmente puede utilizarse durante plazos más largos.
Secado: una fase de velocidad constante, que garantiza que la humedad se evapora rápidamente de la superficie de la partícula, seguida de un plazo de caída durante el cual el secado se controla mediante la difusión de agua sobre la superficie de la partícula.

Separación del polvo y del gas húmedo: se realiza de forma económica (por ejemplo, reciclando el medio de secado) y sin contaminantes. Normalmente, las pequeñas partículas se eliminan con clasificadores, filtros de bolsa, precipitadores o depuradores.

Enfriamiento y empaquetado.

APLICACIONES DEL SECADO DE PULVERIZACIÓN
El secado por pulverización puede utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones en las que se requiera la producción de un polvo fluente. Este método de deshidratación se ha convertido en el más apropiado en los siguientes campos:

- Productos farmacéuticos
- Amalgamas de tejidos mineralizados
- Bebidas
- Condimentos, colorantes y extractos de plantas
- Productos de leche y huevos
- Plásticos, polímeros y resinas
- Jabones y detergentes
- Tejidos.

Los secadores de pulverización pueden resultar competitivos con los secadores de película delgada, los que pueden aceptar alimentación líquida o una suspensión para dar lugar a un producto sólido seco que fluye libremente. Se pueden producir dos secciones; la primera es un secador-evaporador con agitado vertical. Aquí la mayor parte del líquido se separa de la alimentación, y el sólido parcialmente húmedo se descarga en la segunda sección, donde el contenido residual del líquido del material procedente de la primera sección se reduce hasta el valor deseado.
Son muy costosos.
En general, un secador rotatorio consta de un cilindro hueco que gira sobre su eje, con una ligera inclinación, para permitir el desliz de los sólidos a secar hacia la boca de salida. Se alimentan por la boca de entrada y por la boca de salida se alimenta el gas caliente, que habrá de secar a contracorriente el sólido que se desliza despacio hacia la salida, a medida que se va secando.
El método de calentamiento es por contacto indirecto a través de la pared del cilindro que se calienta por el paso de los gases.
Las partículas atraviesan una sección relativamente corta, a medida que se deslizan, mientras su humedad disminuye de la misma manera en que descienden.
Humedad de Equilibrio y Humedad Libre
Humedad de equilibrio: humedad del sólido cuando su presión de vapor se iguala a la presión de vapor del gas.
Es decir, humedad del sólido cuando está en equilibrio con el gas a una determinada temperatura y humedad
Humedad límite y Humedad no límite
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 se puede evaporar después de un contacto prolongado con el gas.
Humedad límite: es la humedad del sólido que ejerce una presión de vapor de equilibrio menos que aquella que ejerce el líquido puro a la misma temperatura.
Humedad no límite: es la humedad del sólido que ejerce una presión de vapor igual a la del líquido puro a la misma temperatura.
EL VINO!!! MUCHOS PROCESOS UN SOLO PRODUCTO!!
Full transcript