El documento describe diferentes métodos y tipos de secado de materiales, incluyendo secado térmico, secado al aire, secado por lotes, secado continuo, secado por lecho fluidizado, secado por atomización, y liofilización. También discute clasificaciones de operaciones y equipos de secado, así como factores que afectan el proceso de secado como la forma de unión de la humedad al material y las propiedades del material que se seca.
Asignación sobre la Operación Secado, realizado en conjunto, con mis compañeros, sobre el contenido teórico y descripción de esta operación en la empresa automotriz DEPLA, referente a la asignatura Procesos Químicos. UC 2011 - 1
En el presente proyecto, se evaporo una bebida de tamarindo, en un evaporador tipo Batch.
La evaporación es una operación unitaria que consiste en la eliminación de agua de un alimento por ebullición, esto con el objetivo de concentrar una solución que consta de un soluto no volátil y un disolvente volátil (Martínez, 2004).
En general, el secado significa la remoción de cantidades de agua relativamente pequeñas de cierto material. La evaporación se refiere a la eliminación de cantidades de agua bastante grandes; además, ahí el agua se elimina en forma de vapor a su punto de ebullición. En el secado, el agua casi siempre se elimina en forma de vapor con aire (Geankoplis, 1998).
Asignación sobre la Operación Secado, realizado en conjunto, con mis compañeros, sobre el contenido teórico y descripción de esta operación en la empresa automotriz DEPLA, referente a la asignatura Procesos Químicos. UC 2011 - 1
En el presente proyecto, se evaporo una bebida de tamarindo, en un evaporador tipo Batch.
La evaporación es una operación unitaria que consiste en la eliminación de agua de un alimento por ebullición, esto con el objetivo de concentrar una solución que consta de un soluto no volátil y un disolvente volátil (Martínez, 2004).
En general, el secado significa la remoción de cantidades de agua relativamente pequeñas de cierto material. La evaporación se refiere a la eliminación de cantidades de agua bastante grandes; además, ahí el agua se elimina en forma de vapor a su punto de ebullición. En el secado, el agua casi siempre se elimina en forma de vapor con aire (Geankoplis, 1998).
En la humidificación adiabática se presenta un aumento de la humedad y la humedad relativa, a la vez que disminuye la temperatura sin que exista aportación de energía.
La destilación es un método que se usa para separar los componentes de una solución líquida, el cual depende de la distribución de estos componentes entre una fase de vapor y una fase líquida. Ambos componentes están presentes en las dos fases. La fase de vapor se origina de la fase líquida por vaporización en el punto de ebullición
En general, el secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa tina1 de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secadero pasa a empaquetado.
La operación de secado suele ser la etapa final de los procesos antes del pasarlos a empacar y permite que muchos materiales, como los jabones en polvo y los colorantes, sean más adecuados para su uso y manejo.
Definición
El término secado se refiere a la transferencia de un líquido desde un sólido húmedo hasta una fase gaseosa y esta no se encuentra saturada. La humedad en estos solidos es removida para mayor vida útil o para evitar la descomposición de los mismos.
En la humidificación adiabática se presenta un aumento de la humedad y la humedad relativa, a la vez que disminuye la temperatura sin que exista aportación de energía.
La destilación es un método que se usa para separar los componentes de una solución líquida, el cual depende de la distribución de estos componentes entre una fase de vapor y una fase líquida. Ambos componentes están presentes en las dos fases. La fase de vapor se origina de la fase líquida por vaporización en el punto de ebullición
En general, el secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa tina1 de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secadero pasa a empaquetado.
La operación de secado suele ser la etapa final de los procesos antes del pasarlos a empacar y permite que muchos materiales, como los jabones en polvo y los colorantes, sean más adecuados para su uso y manejo.
Definición
El término secado se refiere a la transferencia de un líquido desde un sólido húmedo hasta una fase gaseosa y esta no se encuentra saturada. La humedad en estos solidos es removida para mayor vida útil o para evitar la descomposición de los mismos.
Aquí tienes algunos de los procesos industriales que se utilizan , así como el soporte que es factor importante para la producción debido a la armonía del empleado.
Todas las operaciones en que ocurre la humidificación y deshumidificación, absorción y desorción de gases y destilación en sus diversas formas, tienen en común la necesidad de que una fase líquida y una gaseosa se pongan en contacto con el fin de que exista un intercambio difusivo entre ellas.
Las operaciones unitarias implican un cambio físico o transformación química, como separación, cristalización, evaporación, filtración, polimerización, isomerización y otras reacciones
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. 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. 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. 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. 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