SECADO POR ASPERCION

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIERREZOPERACIONES UNITARIAS 3INTEGRANTES:MORALES RUIZ MARIA CANDELARIASANCHEZ OVANDO WILBER ANTONIOSILVA GARCIA YARABY CECILIAVIVANCO VICENTE JOSE IGNACIO

SECADO POR ASPERCIONEl secado por aspersin, pulverizacin o "spray drying se aplica en muchas industrias debido a su capacidad de convertir un producto lquido en un polvo seco en una nica etapa y porque permite controlar la temperatura y el proceso de formacin de partculas con mucha precisin. La alteracin de los parmetros del proceso le permite producir polvos complejos que cumplan exactamente con ciertas propiedades. Las dimensiones de las gotas y su divisin ejercen influencia sobre la granulacin y por consiguiente, sobre las propiedades de los productos acabados, por ejemplo, ciertos productos, tales como alimentos o detergentes, adquieren una consistencia, densidad aparente y propiedades de flujo que son difciles o imposibles de obtener en otro tipo de secadores.

COMPONENTES DE UN SECADOR POR ASPERCIONUn secador por aspersin o spray consta de las siguientes partes bsicas:Unidad de concentracin: Es un evaporador que lleve el producto hasta concentraciones entre 30 y 55% de slidos.Atomizador: El atomizador puede usar energa de presin (toberas de presin) , energa cintica (toberas de dos fluidos o atomizacin neumtica) o energa centrfuga (discos rotativos). En cualquier caso se busca crear la mxima superficie posible para la evaporacin con un tamao de gota lo mas homogneo posible.Cmara de secado: La cmara de secado mas comn es de tipo cilndrico con un cono inferior que hace un ngulo con la vertical entre 40 y 60 para que pueda ser retirado de all el polvo por gravedad. Esta unidad est aislada trmicamente para reducir prdidas energticas. Su tamao vara desde unos metros hasta 30 metros de altura en las unidades mas grandes.

Sistema de manejo de aire:Sistema de separacinSistema de transporte y enfriamientoEl aire utilizado en la operacin tiene temperaturas de entrada entre 100 y 300C .Para alimentos termoestables como el caf pueden usarse hasta 250C mientras que para materiales delicados como leche o huevos pueden manejarse 100C o menos. Las temperaturas de salida del aire oscilan entre 50 y 100C . El calentamiento del aire se hace por mtodos indirectos (vapor, gas o aceite como medios calefactores) o directo (gas o electricidad) y presenta distribuciones como las que se muestran en la figura anterior.

PROCESOEl lquido que se va a secar se atomiza y se introduce en una cmara grande de secado, en donde las gotas se dispersan en una corriente de aire caliente. Las partculas de lquido se evaporan rpidamente y se secan antes de que puedan llegar a las paredes del secador; el polvo seco que se obtiene cae al fondo cnico de la cmara y luego es extrado mediante una corriente de aire hasta un colector de polvos. La parte principal del gas saliente tambin se lleva al colector de polvos, como se muestra, antes de ser descargado. Son posibles muchos otros arreglos en que interviene tanto el flujo en paralelo como a contracorriente del gas y del atomizado.

FUNDAMENTOSAtomizacin. Se pueden emplear varios tipos de atomizacin en un sistema de secado por aspersin, incluyendo centrfuga, boquilla, neumtico y la atomizacin snica. El tamao promedio de gota y su distribucin ser bastante constante para cada tipo de atomizacin, pero el tamao medio de partcula puede estar en el rango de 10 300 micras. La atomizacin centrfuga (o giratoria) es la forma ms comn de la atomizacin. Aqu, un disco o rueda giratoria rompe la corriente del lquido en gotas. Los dispositivos funcionan normalmente en un intervalo de 5.000 a 25.000 rpm. Los discos o ruedas tpicamente tienen un dimetro de 5 a 50 cm. El tamao de las gotitas producidas es casi inversamente proporcional a la velocidad perifrica de las ruedas. La atomizacin giratoria produce una niebla de lquido horizontalmente desde la rueda del atomizador. El tamao del orificio generalmente se encuentra entre 0,5 a 3,0 mm. Este limita la capacidad de una boquilla a aproximadamente 750 1.000 kg/h dependiendo tambin de la presin, la viscosidad y el contenido de slidos de alimentacin. El tamao de la gota depende del tamao del orificio y de la cada de presin. A mayor cada de presin producida por un orificio ms pequeo producir ms gotitas

La atomizacin neumtica de dos fluidos se utiliza en el secado de sistemas pequeos, se lleva a cabo por la interaccin en la alimentacin de un segundo fluido, generalmente aire comprimido.La atomizacin snica, en este proceso la energa ultrasnica es utilizada para pasar el lquido sobre una superficie que vibra a frecuencias ultrasnicas. Estos sistemas son adecuados para la produccin de gotitas muy finas con caudales bajos.Configuracin de una SecadoraEl tamao apropiado y la geometra de la cmara de secado por pulverizacin y el dispersor de gas son esenciales para la formacin de partculas ptimas como los patrones de flujo de las gotitas y el paso del gas a travs de la secadora debe proporcionar el tiempo de contacto suficiente para permitir la evaporacin de todo el lquido.Cuando se utiliza boquillas de presin, se requiere de una cmara de secado por pulverizacin con gran altura, para obtener un tiempo suficiente de retencin de las partculas dentro de la cmara. Estos tipos de pulverizadores por secado son conocidos como torre de boquillas, a menudo se utilizan en la produccin de polvos gruesos como alimentos, colorantes y otros productos sensibles al calor.Cuanto mayor sea el tamao de partcula deseado en el polvo final, mayor ser el dimetro de la cmara de secado, independientemente de la produccin total de la unidad.

Recogida del Polvo Seco.Despus del secado, las partculas deben estar separadas de los medios de secado, la cual se enfra debido a la evaporacin del lquido de las gotitas. Esta fro y el gas hmedo se descarga de la secadora despus de separarlas de las partculas ya secas. Debido al hecho de que el gas ha arrastrado algo de polvo, se utilizan filtros de tela o ciclones para limpiar el gas. En algunos casos, resulta muy eficaz la combinacin de los ciclones seguido de un lavado hmedo.

Flujo de Gas de ProcesoEl flujo del gas de secado a travs del sistema es el mismo para cualquier sistema de secado a gas. La calefaccin por combustin directa del gas natural es el ms eficiente, respaldada por la combustin de petrleo o de propano. Si se requiere de calentamiento indirecto, se utilizan el calor de la carcasa de intercambiadores de tubos con aletas con vapor de agua como fuente de calor. Los calentadores elctricos se utilizan en menor medida en estos procesos.El diseo del dispersor de gas es de suma importancia para el correcto funcionamiento de un pulverizador por secado. APLICACIONESSe aplica en la formulacin de productos con propiedades nicas. En la industria del aroma, los aromas lquidos insolubles en agua se encapsulan en una matriz slida de un material soporte soluble en agua y los ingredientes activos de superficie. Despus del secado por pulverizacin, el resultado es un polvo con excelente sabor y buena redispersabilidad en el aguaEl recubrimiento de slidos en suspensin por secado por pulverizacin se utiliza para enmascarar el sabor de la suspensin y la liberacin controlada de materiales activos en el producto farmacutico industrial.Genricamente se pueden atomizar soluciones y papillas alimenticias; como ejemplos concretos estn el caf, t, los ovoproductos, los jugos o concentrados de frutas, mezclas de helados, sueros, mantequilla, queso, protenas comestibles y extractos de carne.

El proceso de secado por pulverizacin tambin puede ser aplicado para la congelacin. En este caso, un material de alimentacin fundido se atomiza y se convierte en un polvo que fluye libremente para enfriar una corriente de aire fro o gas. Su so se encuentra para varios tipos de productos, a partir de derivados de aceite de palma real, ceras especiales, grasas, glicridos, hidratos y otros productos orgnicos e inorgnicos.roduccin de e-PVC (emulsin de cloruro de polivinilo) y PVAc (acetato de polivinilo)plicado para llevar a cabo reacciones qumicas. La absorcin en seco de gases de SO2 provenientes de la combustin de las centrales trmicas de carbn, del HCl y HF provenientes de la incineracin de residuos de plantas son algunos ejemplos.VENTAJAS Y DESVENTAJASPuesto que los tiempos de secado son muy cortos, muchos materiales termosensibles pueden ser secados satisfactoriamente, mientras que otros tipos de equipos de secado resultaran inadecuados.El material no esta en contacto con las paredes del equipo hasta que este seco y adems, las paredes se encuentran aproximadamente a la temperatura del aire de salida por lo tanto se reducen los problemas de pegado y corrosion en el equipo.El producto es obtenido omo un polvo fluido finamente dividido y en forma fcilmente soluble en un disolvente apropiado.

VentajasEl tamao de partcula de algunos productos es ajustable dentro de ciertos limites, variando las condiciones de atomizacion.El proceso es adecuado para el secado continu en cantidades relativamente grandes de materialEn ciertos casos el proceso puede elminar la ecesidad de filtracin o molienda, aunque en forma alternativa estos resultan necesarios.En ciertos casos, donde es conveniente obtener una baja densidad aparente del producto, es ventajoso el secado por aspersin.Las condicione de limpieza y semiesteriliad son mas fciles obtenidas.DesventajasEl calor requerido por unidad de peso del producto es alto.El contenido de humedad en la alimentacin puede ser grande comparado con la mayor pare de los otro tipos de secadoresEl rendimiento trmico es bajo debido a las restricciones en la temperatura de entrada del aire y a la temperatura relativamente alta del aire de salida.La baja densidad aparente del producto puede ser una desventaja .El costo del equipo es alto on respecto del tonelaje anual del producto secado particularmente en el caso de equipo de pequea capacidad.La recuperacin en los gases de salid de producto forma polvo puede ser problemtica o puede necesitar un equipo auxiliar muy costoso.No pueden usar secado por aspersin con productos txicos a menos que se tomen en cuenta cuidados especiales.Todas las impurezas de la alimentacin quedan retenidas en ele producto.