BALANCE DE MATERIA Y ENTALPÍA

Primeramente, pare explicarse de una manera sencilla se puede ejemplificar con la figura que se muestra abajo el cual fue arreglado para un flujo a contra corriente. Sabemos de antemano que el sólido entra con un cierto flujo que va con una cantidad de humedad que se desea secar desde la entrada hacia la salida, para quitarle la humedad en este caso, en la parte superior de la derecha entra aire seco (que a pesar de que se intente ser 100% seco siempre lleva cierta cantidad de humedad).

Balance de materia y entalpía en un secador continuo

Para el cálculo de la entalpía del gas se tiene la siguiente ecuación:

Si la operación es adiabática pero se suministra calor en un nivel más alto que el de las pérdidas de este entonces Q sería negativa.

RAPIDEZ DE SECADO PARA SECADORES DE CALENTAMIENTO DIRECTO CONTINUO

Los secadores de este tipo se dividen en dos categorías ya sea si trabajan con altas o bajas temperaturas, en el caso de aquellas en las que la temperatura es más alta que la del punto de ebullición de lo que se quiere evaporar, la rapidez de secado cuenta con una influencia muy pequeña por parte de la humedad del gas. En los casos en los que las temperaturas son menores a las del punto de ebullición las fuerzas motrices de la transferencia de masa las podemos estableces a nuestra conveniencia.

Cabe destacar que para ambos casos los cálculos son solo aproximaciones debido a que hay muy poco conocimiento acerca del mecanismo de secado y por ello son tan necesarios los datos de pruebas experimentales.

Secado a altas temperaturas: Son aquellos que trabajan con temperaturas mayores a las del punto de ebullición del liquido que se desea separar; en este tipo de secadores podemos encontrar tres zonas que se diferencian según la temperatura tanto del sólido como del gas.

Cuando se habla de la zona 1 prácticamente solo se refiere a la parte en la cual el gas entra en contacto con el sólido y lo calienta un poco pero realmente ocurre poco secado en ella. En la zona 2 la temperatura del solido se mantiene constante pero solo se evapora la humedad superficial, esta zona representa la parte principal en muchos secadores y es muy importante que se consideren para el gas sus relaciones temperatura-humedad cuando se le hace pasar a través de este sector. En la zona numero 3 se seca la humedad interna/ligada; si en algún caso fueran constantes los coeficientes de transferencia de calor la manera en la que decrecería la rapidez de evaporación haría que el sólido aumentara de temperatura hasta llegar a tener la misma que posee el gas.

Secadores de túnel: Este tipo de secadores suelen usarse en las industrias alimentarias; puede ser configurado de dos formas, en paralelo y contracorriente, en el caos de ser configurado en paralelo este método será suave para el producto, por otro lado si es configurado a contracorriente el aire calienta pasara en contacto directo con el producto quitando la humedad que este lleva y provocando que endurezca más rápido.

Secador rotatorio: Básicamente rota alrededor de su eje principal, el fluido que se introduce logra su movimiento gracias a la acción de la gravedad combinada con los bafles que se encuentran acomodados dentro de él; mientras el fluido avanza rotando el aire caliente lo atraviesa mientras cae y es la manera en la que directamente se lleva la humedad que este contenía.

Gradientes de temperatura en secador a contracorriente continua