Calderon Estrada Francisca, Garcia Valverde Fernando. Unidad 2 , Operaciones Unitarias 3

7/23/2019 Calderon Estrada Francisca, Garcia Valverde Fernando. Unidad 2 , Operaciones Unitarias 3

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Instituto Tecnolgico Superior De Apatzingn

Apatzingn Mich. A 25 de septiembre del 2015 Pgina 1

INSTITUTO TECNOLGICOSUPERIOR DE APATZINGN

Ingeniera bioqumica

Concepto e importancia del secado y tipos de

secadores

Operaciones unitarias 3

I.B.Q. Bedolla Rivera Hctor Ivn

Caldern Estrada Francisca.12020002

Garca Valverde Fernando12020013

APATZINGN, MICH. A 25 DE SEPTIEMBRE DEL2015


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ndice

Introduccin. 4

Marco terico 5

1.0 Objetivo del secado 6

1.1 Definiciones 6-7

2.0 Clasificacin de mtodos de secado 7

3.0 Tipos de secadores 9- 13

4.0 Equipos de secado para diferentes tipos de industrias 14

Conclusiones 15

Referencias 16


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ndice de imgenes

Fig. 1 (secador de banda). 9

Fig. 2(secador discontinuo agitado). 10

Fig. 3 (secador discontinuo rotatorio a presin atmosfrica o al vaco). 10

Fig. 4(Secador de lecho fluidizado). 11

Fig. 5 (Secador de banda contina con circulacin transversal). 11

Fig. 6 (Secador neumtico). 12

Fig.7 (Secador continuo rotatorio). 12

Fig.8 (Secador vertical con estante rotatorio). 13

Fig. 9 (Secador pulverizador (spray)). 13


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Introduccin

El estudio del secado se refiere a la eliminacin de agua de los materiales de proceso. El

secado puede ser la etapa final antes del empaque y permite que muchos materiales como

jabones en polvo y los colorantes sean ms adecuados para su manejo.

El secado o deshidratacin de materiales biolgicos (en especial de alimentos) se usa

tambin como tcnica de preservacin.

En este captulo se estudiara la seccin 1.0 algunas definiciones referentes al tema; en la

2.0 clasificacin de mtodos de secado; en la 3.0 se trata los tipos de secadores; en la 4.0

algunos usos de los secadores en diferentes tipos de industrias.


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Marco terico

El secado es una operacin bsica que consiste en reducir la humedad de un producto

cualquiera, de forma que el producto final presente unas caractersticas diferentes a las del

inicial. El secado de subproductos para una utilizacin posterior, como por ejemplocombustibles, materia prima de procesos, etc., conlleva elevados consumos de energa. Esta

operacin puede hacerse:

Por evaporacin o vaporacin con ayuda de calor, este mtodo es llamado secado trmico

mediante aire caliente, radiacin solar.

Mediante otros procesos fsico-qumicos, como es el caso de liofilizacin, smosis,

adsorcin, congelacin, etc. Por extraccin de agua a travs de medios mecnicos (presin, vibracin, filtrado,

centrifugacin).

El secado trmico es el sistema ms habitual y utilizado de secado de subproductos, es un

proceso simultneo de transferencia de materia y energa en el que se produce:

Transferencia de calor desde el agente secante al producto. Transferencia de materia desde el interior del producto hacia la superficie y desde la

superficie al gas secante que le rodea.

Adems de estos procesos simultneos, se debe considerar que a medida que vara l

a humedad en el producto y en el agente secante, tambin lo hacen las propiedades de estos

productos. En particular, cuando se requiere de biomasa con fines energticos, la etapa de

pre- tratamiento ms importante es el secado. Esto se debe a diferentes motivos, siendo losms importantes los siguientes:

Aumento de la eficiencia del proceso y disminucin del tamao de los equipos. Combustibles con humedades entre 35% y 70% hacen variar la eficiencia del equipo

entre un 75% y un 50%, respectivamente, en cuanto el tamao de los equipos este puedevariar con respecto al combustible seco entre 1,2 y 2,2 veces.

Disminucin de requerimientos de energas auxiliares. Descenso en el consumo del combustible.

Reduccin de las emisiones al ambiente.

Uno de los principales motivos para que se den las ventajas anteriores en los combustiblescon bajo grado de humedad es el aumento de la temperatura de la llama en la combustin

de dichos combustibles. Esto se debe a que con el combustible hmedo parte del calor decombustin es utilizado para evaporar el agua del combustible, mientras que con elcombustible seco todo el calor de combustin se utiliza en calentar el aire y los productos

de combustin.


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1.0objetivo del secadoEl trmino secado se refiere por lo general a la prdida de la humedad de una sustancia,

indica tambin la remocin de otro lquido orgnico, tales como disolventes orgnicos

de los materiales slidos. Por ejemplo, una solucin puede secarse esparciendo en

formas pequeas gotas en un gas caliente y seco, lo que provoca la evaporacin del

disolvente.

1.1definiciones

Se llama Humedad absoluta a la cantidad devapor de agua (generalmente medida en

gramos) por unidad de volumen de aire ambiente (medido en metros cbicos).

Es uno de los modos de valorar la cantidad de vapor contenido en el aire, lo que sirve,

con el dato de la temperatura, para estimar la capacidad del aire para admitir o no

mayor cantidad de vapor.

Y=MASA DE AGUA/MASA DE AIRE SECO O MA(PA)/MB(P-PA)

(ecu. 1)

Humedad de saturacin:

Humedad de saturacin.- Es la cantidad mxima de vapor de agua que puede contener un

metro cbico de aire en unas condiciones determinadas de presin y temperatura.

Humedad de saturacin del vapor de agua en el aire

Temperatura C Saturacin g m-

- 20 0.89

-10 2.16

0 4.85

10 9.40

20 17.30

30 30.3740 51.17

(Tabla 1.0 )

YS= MA* (PvA)/ MB (P- PvA)

(ecu.2)
https://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_agua


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Humedad relativa

Lahumedad relativa de una masa de aire es la relacin entre la cantidad de vapor de agua

que contiene y la que tendra si estuviera completamente saturada; as cuanto ms se

aproxima el valor de la humedad relativa al 100% ms hmedo est.

Hr= PA/ PvA * 100

(ecu. 3)

Punto de roci

El punto de roco o temperatura de roco es latemperatura a la que empieza a condensarse

elvapor de agua contenido en elaire,produciendo roco,neblina,cualquier tipo de nube o, en

caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja,escarcha.

Temperatura del bulbo seco

Temperatura de bulbo seco o temperatura seca es la medida con untermmetroconvencional

de mercurio o similar cuyo bulbo se encuentra seco.

Temperatura de bulbo hmedo

El termmetro de bulbo hmedo es untermmetro de mercurio que tiene el bulbo envuelto en

un pao de algodn empapado de agua, que se emplea para medir la temperatura hmeda

del aire.
https://es.wikipedia.org/wiki/Humedad_relativahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Airehttps://es.wikipedia.org/wiki/Roc%C3%ADo_(fen%C3%B3meno_f%C3%ADsico)https://es.wikipedia.org/wiki/Nieblahttps://es.wikipedia.org/wiki/Escarchahttps://es.wikipedia.org/wiki/Escarchahttps://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metro_de_mercuriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metro_de_mercuriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Escarchahttps://es.wikipedia.org/wiki/Nieblahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roc%C3%ADo_(fen%C3%B3meno_f%C3%ADsico)https://es.wikipedia.org/wiki/Airehttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Humedad_relativa


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2.0 clasificacin de mtodos de secado

La clasificacin siguiente es til para delinear las teoras de secado y mtodos de diseo.

Secado por lotes. Cuando el materias que se introduce en el equipo de secado, el periodo se

verifica por un periodo de tiempo; es una operacin relativamente cara, en consecuencia se

limita a operaciones a pequea escala, a planta piloto y a trabajos de investigacin.

Secado continuo, donde el material se aade sin interrupcin al equipo de secado, se

obtiene material seco con rgimen continuo. Generalmente el equipo es pequeo en

comparacin con la cantidad de producto, la operacin se integra fcilmente con la produccin

qumica continua, sin necesidad de almacenamiento intermedio, el producto final tiene un

contenido ms uniforme de humedad y costo de secado por unidad de producto en

relativamente pequeo

Segn el mtodo de obtencin de calor necesario para evaporacin de la humedad es directo

o indirecto

Secado directo. El calor se obtiene completamente por contacto directo de la sustancia con el

gas caliente en el cual tiene lugar la evaporacin. En muchos de los secadores directos

continuos, el slido se mueve atreves del secador, mientras est en contacto con una

corriente mvil de gas; el gas y el slido pueden influir en paralelo o a contra corriente; as

mismo el gas puede influir tangencialmente a la trayectoria del slido. Si el calor no se

proporciona dentro del desecador ni se pierde hacia el entorno la operacin es adiabtica;

entonces, el gas perder calor sensible y se enfriara mientras que la humedad evaporada

absorbe calor latente de la evaporacin.

Si el calor se proporciona dentro del secador, el gas puede mantenerse a temperatura

constante.

Secadores directos por lotes. El slido puede arreglarse en lechos delgados sostenidos por

mallas, de forma que aires u otros puedan pasar atreves de los lechos. Un aparato tpico es un

secador por lotes de circulacin transversal otro tipo es secado por lotes de circulacin

tangencial, donde el gas o aire caliente fluyen tangencialmente a la posicin del slido.

Secado directo,el calor se obtiene independientemente del gas que se utiliza para acarrearla humedad evaporada.

Secado por congelacin, las sustancias que no pueden calentarse ni siquiera a temperatura

moderada, como alimentos uy ciertos frmacos, pueden secarse mediante este mtodo. La

sustancia que se va a secar generalmente se congela con aire frio y se guarda en una cmara

de vaco, en donde la humedad se sublima y se bombea mediante eyectores de vapor o

bombas mecnicas de vaco.


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3.0 tipo de secadores

a) Discontinuos

- De bandejas a presin atmosfrica o al vaco

- Discontinuo agitado a presin atmosfrica o al vaco

- Rotatorio a presin atmosfrica o al vaco

b) Continuos

- Lecho fluidizado

- Banda contina con circulacin transversal

- Neumtico

- Rotatoriodirecto o indirecto

- Vertical, con estantes rotatorios

- Pulverizador (spray)

A continuacin podemos ver una serie de imgenes de los diferentes secadores de slidosdescritos anteriormente y que se pueden encontrar en el mercado.

Secador de banda

Secador de solido de la empresa Chitra Mechineires ideal para industrias farmacuticasalimenticias y qumicas.

(Fig. 1 se uti l iza para trabajar en discon tinuo y c on po cas cantidades d e material .

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Secador discontinuo agitado

Secador de solidos de empresa Olsa este secador lleva incorporadas unas palas que pueden

tratar a cualquier tipo de slidos.

(fig.2 diseado especialmente para industrias farmacuticas.http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.htmlUPC.Universitat Politcnica de Catalunya. EPSEM 25 de septiembre del 2015.

Secador discontinuo rotatorio a presin atmosfrica o al vaco

Secador de solidos de empresas Munson. Estos secadores tienen ms eficiencia porque al

girar el aire se homogeniza.

(fig. 3 pueden ser ut i l izado s para secar m aterias termolbiles, com o lo s on algu nosmateri ales biolgic os y en oc asion es los farm acut ico s.

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Continuos

Secador de lecho fluidizado

Sacador de solido de la empresa ACE PROCESS EQUIPMENT. Para soportar 2Kg/cm2

(fig. 4 El que fl ui diza se suspende, no se transporta.La suspensin, i ntr oducida por

medio de la tobera de pulveri zacin en la cmara de producto, da lugar a la f ormacin de

las partculas flui dizadas hasta que se vuelven a caer en el l echo flui dif icado debido a su

pesohttp://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.htmlUPC.Universitat Politcnica de Catalunya. EPSEM 25 de septiembre del 2015.

Secador de banda contina con circulacin transversal

Secador de solido de la empresa CIMBRIA.

(fig. 5 La descarga del material se hace con 8 contenedores.

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Secador neumtico

Secador de solido de la empresa COMESSA.

(fig.6 El tiempo de resistencia del material es muy corto, aproximadamente 4segundos.http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.html UPC

. Universitat Politcnica de Catalunya. EPSEM 25 de septiembre del 2015.

Secador continuo rotatorio

Secador de solido de la empresa KOPAR.

(fig.7 Utilizado en mineras.

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Secador vertical con estante rotatorio

De la empresa EKATO.

(fig. 8.Secador de slidos.http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.html UPC.

Universitat Politcnica de Catalunya. EPSEM 25 de septiembre del 2015

Secador pulverizador (spray)

Secador de solidos de la empresa CHANGJIAN DRYING EQUIPMENT est diseado

para todo tipo de slido

.

(fig. 9 El secado por atomizacin es una operacin bsica especialmente indicada para el

secado de disoluciones y suspensiones.http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.html UPC.Universitat Politcnica de Catalunya. EPSEM 25 de septiembre del 2015.
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4.0Equipos de secado para los diferentes tipos de industrias

QUI Company fue fundada en 1949 como fabricante de equipos de secado en China. A

continuacin presentaremos una amplia seleccin de equipos de secado, para que nuestros

clientes escojan el producto que mas se ajuste a sus requerimientos. Algunos de nuestros

ms reconocidos secadores son: el secador por ebullicin, el secador de lecho fluidizado, elsecador de pulverizacin de flujo de aire, secador de pulverizacin de presin y mas

Los equipos de secado de QUI estn diseado para remover el agua y la humedad de los

materiales a travs de evaporacin, con el fin de obtener materiales slidos con el contenido

deseado de humedad. Generalmente, los materiales son secos con el fin de cumplir con los

requisitos para posteriores procesos. Debido a que los mtodos de secado natural nocumplen con los requerimientos actuales de produccin, cada da son mas vendidos los

equipos de secado para diferentes industrias:

Industria petroqumica: polimerizacin, condensacin, destilacin, fundicin,

deshidratacin.

Industria petrolera: destilacin de cidos grasos, descomposicin del petrleo,condensacin, esterificacin, desodorizacin al vaco.

Industria de fibras sintticas: polimerizacin, hilandera, extensin, secado.

Industria textil: ajuste del calor, secado, estampar.

Industria farmaceutica: secado.Industria de plsticos: prensado, enrollado, extrusin

Industria de la construccin: secado de panel de yeso, calentamiento del asfalto,

mantenimiento de loza de hormign o concreto.Industria de alimentos: horneado, calentar.

Industria de la iluminacin: tinta, produccin de polvo para lavado

A travs de mas de 60 aos de experiencia y nuestro continuo esfuerzo, en QUI estamos encapacidad de ofrecer una lnea completa de productos, incluyendo maquinas de secado, la

centrifuga de empuje, el separador tipo disco y el evaporador. Nuestros productos son

fabricados con equipos de alta precisin como el torno CNC, adems todos nuestrosprocedimientos de produccin siguen estrictamente los estndares de ISO9001


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Conclusiones

La operacin de secado es ampliamente utilizada en laindustria qumica, a pesar de ser ms

econmico la eliminacin de humedad por mtodos mecnicos que por mtodos trmicos.

Conocer los tipos de secadores y su utilizacin en las industrias alimenticias, farmacuticas,

petroleras etc. casi como saber su funcionamiento y la gran importancia de ello.
http://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtml


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Referencias

http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.html UPC.

Universitat Politcnica de Catalunya. EPSEM 25 de septiembre del 2015.

Abucci Silvio, Antonio Malle " El secado en las unidades de qumica fina". 1991./pg 1-3.
http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.htmlhttp://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.htmlhttp://www.upc.edu/http://www.upc.edu/http://www.upc.edu/http://epsem.upc.edu/~assecadordesolids/castella/introduccio%20tipus.html

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