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Secado

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Secado

  1. 1. SECADO El exceso de humedad contenida por los materiales puede eliminarse por métodos mecánicos (sedimentación, filtración, centrifugación). Sin embargo, la eliminación más completa de la humedad se obtiene por evaporación y eliminación de los vapores formados, es decir, mediante el secado térmico, ya sea empleando una corriente gaseosa o sin la ayuda del gas para extraer el vapor El secado es entonces, una operación unitaria física regida por la transferencia simultánea. Su objetivo es reducir el contenido de agua de un sólido. En algunas ocasiones es el punto final para conseguir un producto listo para el envasado. Es un método de conservación de alimentos consistente en extraer el agua de estos, lo que inhibe la proliferación de microorganismos y dificulta la putrefacción. El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar su deterioro ha sido practicado desde antiguo. El agua suele eliminarse por evaporación (secado al aire, al sol, ahumado o al viento) pero, en el caso de la liofilización, los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimación. Operaciones de secado Existen varios tipos de operaciones de secado, que se diferencian entre sí por la metodología seguida en el procedimiento de secado; puede ser por eliminación de agua de una solución mediante el proceso de ebullición en ausencia de aire; también puede ser por eliminación de agua mediante adsorción de un sólido, y por reducción del contenido de líquido en un sólido, hasta un valor determinado mediante evaporación en presencia de un gas. Los sólidos que se secan pueden tener formas diferentes -escamas, gránulos, cristales, polvo, tablas o láminas continuas- y poseer propiedades muy diferentes. El producto que se seca puede soportar temperaturas elevadas o bien requiere un tratamiento suave a temperaturas bajas o moderadas. Esto da lugar a que en el mercado exista un gran número de tipos de secadores comerciales. Las diferencias residen fundamentalmente en la forma en que se mueven los sólidos a través de la zona de secado y en la forma en la que se transmite calor al producto a secar. Formas de enlace de la humedad con el material. El mecanismo del proceso de secado depende considerablemente de la forma de enlace de la humedad con el material: cuanto más sólido es dicho enlace, tanto más difícil transcurre el secado. Durante el secado el enlace de la humedad con el material se altera. Clasificación de la operación de secado. De modo general se pueden clasificar las operaciones de secado en continuas y discontinuas.
  2. 2. En las operaciones continuas pasan continuamente a través del equipo tanto la sustancia a secar como el gas. La operación discontinua en la práctica se refiere generalmente a un proceso semi-continuo, en el que se expone una cierta cantidad de sustancia a secar a una corriente de gas que fluye continuamente en la que se evapora la humedad. Clasificación de los secadores 1. Secadores directos. 2. Secadores indirectos. 3. Secadores diversos. 4. Secadores discontinuos o por lote. 5. Secadores continuos. 6. Secadores para sólidos granulares o rígidos y pastas semisólidas. Secadores que pueden aceptar alimentaciones líquidas o suspensiones Tipos de secaderos. Las operaciones de secado pueden clasificarse ampliamente según que sean por lotes o continúas. Estos términos pueden aplicarse específicamente desde el punto de vista de la sustancia que está secando. El equipo de secado, puede ser tan sencillo como un soplador con una resistencia adaptada, o tan complejo como un secador rotatorio. De acuerdo a la clasificación de la operación de secado encontramos los siguientes tipos de equipos: - Secaderos de calentamiento directo. (con combustión de fuel / gas) a) Equipos discontinuos  Secaderos de bandejas con corriente de aire.  Secaderos de cama fluidizada.  Secaderos con circulación a través del lecho sólido. b) Equipos continuos  Secaderos de túnel.
  3. 3.  Secaderos neumáticos.  Secaderos ciclónicos.  Secaderos de cama chorreada.  Secaderos de cama vibratoria.  Secadero de cama fluidizada.  Secaderos sprays.  Secaderos de tipo turbina.  Secaderos rotatorios. - Secaderos de calentamiento indirecto: (mediante intercambiador de calor para generación del aire de secado). a) Equipos discontinuos.  Secaderos de bandejas a vacío.  Secaderos de bandejas a presión atmosférica.  Secaderos por congelación. b) Equipos continuos.  Secaderos de tambor.  Secaderos con circulación a través del lecho. Métodos de secado Hay muchos métodos diferentes para efectuar el secado, cada uno con sus propias ventajas para determinadas aplicaciones. Algunos incluyen:  Deshidratadores de lecho: Ideal para deshidratar frutas, especias, hierbas, etc.  Deshidratadores de lecho fluidizado: El secador de lecho fluidizado funciona bajo el principio de secado directo, es decir de contacto directo entre aire o un gas calentado y el producto, para lograr transferencia de calor y transferencia de masa.  Deshidratadores de estanterías: Contiene estantes para cinco bandejas  Deshidratadores de tambor: consta de un tambor de metal calentado que gira, en cuyo interior se evapora una capa delgada de líquido o suspensión hasta secar.
  4. 4.  Atomizadores: un fluido para producir gotas diminutas que ayudan al secado.  Secado al sol: Con la luz del sol  Liofilizadores: Durante el proceso de liofilización (también conocido como freeze drying), productos que se encuentran congelados son secados a temperaturas por debajo de los 18°C en liofilizadores Atlas.  Hornos caseros: REACTORES Reactores químicos Dentro de los reactores de tanque agitado en los que se puede trabajar de forma continua o discontinua obteniendo producciones pequeñas y medianas ya que la velocidad no es muy grande, se puede trabajar en un amplio rango de temperatura y presión, permiten trabajar con o sin reflujo. Son un recipiente donde se encuentra un fluido (reaccionante) y se eliminan del sistema, se puede controlar la presión y la temperatura del sistema. Método de la recirculación exterior del líquido. Colocando un calentador que hace circular un líquido que recircula una vez que se ha enfriado. Estos reactores se emplean para reacciones homogéneas de líquido, también cuando los reactivos son líquidos y dan lugar a un sólido. También se emplean cuando los reactivos son líquidos menos uno que es un gas que se hace borbotear en el líquido. Los reactores tubulares Se emplean cuando trabajo con reactivos en fase gaseosa. En ellos es frecuente la presencia de catalizadores que normalmente se encuentran en fase sólida. Tenemos una catálisis heterogénea. El diseño de estos reactores depende de la exotermicidad del proceso y también del tiempo de residencia necesario en el interior del reactor. - Reactores tubulares calentados a fuego directo: consiste en tubos colocados en un horno, la reacción tiene lugar en el interior de los tubos y va catalizada. - Reactores tubulares de carcasa y tubos: son similares a los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, la reacción tiene lugar en el interior de los tubos y circulando por el intermedio un refrigerante o un calefactor para conseguir la temperatura adecuada, también pueden usar catalizadores. - Reactores tubulares de lecho: (fijo, móvil, fluilizado). a. El catalizador es fijo ya que ocupa una posición dada en el espacio. Lo normal es colocar varias capas de catalizadores a diferentes alturas y entre ellas existen intercambiadores de calor.
  5. 5. b. En los de lecho móvil las partículas se mueven continuamente del reactor a un recipiente anexo donde se limpia y regenera el catalizador. Se emplea cuando hay reacciones muy exotérmicas también se emplean cuando la reacción da productos no deseados que contaminan el catalizador e inhiben su acción. c. En los de lecho fluilizado las partículas del catalizador tienen un movimiento mucho más libre, son menos compactas. Se emplean en la industria petroquímica. Suele haber varias capas y en medio existe refrigeración o calefacción. Reactores de hornos rotatorios: Se emplean en la industria del cemento. Son una variante de los tubulares. El sólido avanza por el tubo gracias a una cierta inclinación. Todos los componentes son sólidos. La inclinación va acompañada de una rotación. Se emplean altas temperaturas. Reactores biológicos: Intervienen organismos vivos. Base de la biotecnología. Dentro de ellos tenemos los autoclaves o fermentadores (reactores tanque agitado). Reactores electroquímicos: La energía se da en forma de corriente eléctrica continua, en los electrodos se obtienen los productos de reacción. Bibliografía: http://www.monografias.com/trabajos15/operacion-secado/operacion-secado.shtml http://www.fisicanet.com.ar/quimica/industrial/ap08_operaciones_unitarias.php http://xml.cie.unam.mx/xml/sgtv/AFM/Secado-Fac-Quimica-UNAM.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Secado#M.C3.A9todos

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