Opciones frescas de secado

Los secadores continuos de suspensión de gas, ofrecen una variedad de opciones en la eliminación de la humedad de partículas de agregados sueltos.

La selección del sistema de secado correcto requiere de conocimientos tanto de las propiedades del material a alimentar, así como de las características deseadas del producto final. El material de alimentación puede variar desde una solución diluida de sólidos en agua hasta una densa torta de sólidos húmedos conteniendo tan sólo una pequeña cantidad de humedad. En medio están lechadas en líquido de sólidos suspendidos, suspensiones coloidales, geles y pastas.

Frecuentemente los sistemas de secado son requeridos para preservar la calidad de los productos por medio de controlar su contenido de humedad y evitar la desintegración térmica o mecánica. El producto seco debe también ser producido a una distribución de tamaño de partícula específica.

Empleado extensamente en las industrias de procesos químicos (IPQ) para remover humead de partículas de sólidos y varios materiales agregados, el secado por suspensión de gas se compone de una amplia gama de tecnologías. Estas incluyen secado por atomización, por flash y por lecho fluido, así como sistemas híbridos. El secado ocurre cuando la alimentación dispersa se mantiene suspendida en una corriente de gas caliente, usualmente aire.

Caminando a través del laberinto de opciones

Muchos factores van involucrados dentro de la selección de un sistema de secado de suspensión de gas. El proceso de selección es mejor ilustrado por medio del árbol de decisión (Figura 1).

Figura 1. Árbol de decisión para la selección de un secador de suspensión de gas.

Generalmente, una solución o una lechada es mejor manejada por un Secador por Aspersión. En otras ocasiones, es necesario retornar y mezclar el producto seco con la alimentación para producir un material semejante a una torta que puede ser alimentada a un sistema de secado Flash o de lecho fluido. Las tortas provenientes de filtros y centrífugas, si son suficientemente secas y desmenuzables, pueden ser alimentadas directamente a secadores flash o de lecho fluido. Varios métodos son empleados en estos sistemas para dispersar o distribuir el material húmedo dentro de la corriente de gas.

Para asegurar una buena fluidización en un sistema de secado de lecho fluido el material que es secado debe tener un tamaño suficiente (> 50 µm) de tamaño de partícula promedio. Adicionalmente la distribución de tamaño de partícula debe ser algo uniforme. También, partículas de forma irregular, tales como agujas y plaquetas, presentan dificultades en la fluidificación durante el secado.

Es posible, no obstante, alterar las características de la alimentación para forzar alguna otra selección. Ejemplos de tal acondicionamiento de la alimentación son la adición de dispersantes, la molienda en húmedo, la recirculación y mezclado de sólidos secos. Cada uno de estos procesos de acondicionamiento puede modificar suficientemente las características de la alimentación tanto que se altera la elección del equipo.

Además, el comportamiento no Newtoniano de materiales pseudo-plásticos y tixotrópicos frecuentemente influye la selección de un sistema. Estos materiales reducen en viscosidad con la aplicación de la fuerza de corte. Como resultado, pueden ser descargados provenientes de un filtro al vacio como una torta seca y desmenuzable, pero durante el manejo, pueden revertir a forma líquida.

Estos fluidos no Newtonianos pueden presentar problemas en la alimentación de secadores flash o de lecho fluido, No obstante, si un corte suficiente puede ser aplicado para hacer bombeable la torta y así transportarla hacia un sistema de atomización, usualmente dicha pasta puede ser secada por atomización.

Sin embargo, uno debe tener en mente que algunos materiales son inherentemente no aptos para un secado por suspensión de gas. Éstos incluyen materiales fibroso y particularmente pegajosos, y en particular mayores a 10 milímetros, tales como vegetales en trozos y briquetas. Los secadores de bandejas, rotatorios o de transportador se recomiendan generalmente para tales materiales.

Características del Polvo

Los sistemas de secado Flash o de lecho fluido tienen poca o nula influencia sobre las características del polvo seco. Por otro lado, el secado por atomización presenta un número de posibilidades en crear productos acorde a requisitos particulares.

El tamaño promedio de partícula del producto seco puede ser controlado y frecuentemente la densidad a granel puede ser influenciada al ajustar parámetros de operación del secador, Dadas las habilidades del secado por aspersión para producir propiedades específicas del polvo, es a menudo deseable encontrar un método por el cual un material, de otra manera inadecuado, se pueda acondicionar para una alimentación de secado por aspersión.

El control del tamaño de partícula puede ser importante por varias razones. Por ejemplo, en la fabricación de catalizadores usados en reacciones en fase gas, el tamaño de partícula del catalizador es crítico para su distribución dentro de la corriente de gas. Otras características, tales como volumen del poro y el área de superficie pueden ser afectadas por el proceso de secado, los cuales a su vez afectan la actividad del catalizador.

Partículas verdaderamente finas se requieren para terapias de inhalación [1] y partículas ligeramente grandes se requieren para las capas del plasma en aerosol en las industrias de la cerámica y de metales [2]. Partículas verdaderamente grandes se requieren para pigmentos y pesticidas para eliminar el polvo fino y proveer buena fluidez y re dispersión. La fluidez es crítica a los fabricantes de cerámica en los productos que se aplican desde electrónica de alta tecnología hasta azulejo para pared [3].

Conceptos Básicos del secado por aspersión »