Existen ocasiones en las que es necesario pasar un material a través de un proceso de secado. Sin embargo, a veces estos materiales son muy resistentes al calor o son muy sensibles. Cuando esto sucede, se utiliza un spray dryer o secador por aspersión.
Gracias a la forma en la que opera este equipo, es posible secar materiales que otros equipos de secado no pueden.
¿Qué es el spray dryer o secador por aspersión?
El spray dryer, o secado spray, es un proceso de secado que consiste en atomizar la muestra. Así, al generar un tamaño de partícula pequeño, es más fácil calentar el material y evaporarlo. ¿Cuál es el funcionamiento del spray dryer?
El líquido al que se le quiere retirar el agua pasa a través de una boquilla. Dentro, gracias a unos rociadores, es atomizado. Así, se crean partículas muy pequeñas. Al mismo tiempo, se alimenta, a contracorriente o en la mismas dirección de la aspersión, aire caliente, que es el que se encarga de evaporar el agua. El agua evaporada sale por arriba del equipo.
El sólido es transportado por la corriente de aire caliente, donde se separa haciendo uso de un ciclón. Al final del proceso, el producto final es un polvo seco, que es enfriado para poder ser empacado o llevado a otro proceso.
Si los gases que salen por la cima son contaminantes, puede emplearse un sistema de lavado de gases, donde se recupera parte del material.
Remueve más humedad que un secador convencional; es decir, es más eficiente.
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Partes de un secador por aspersión o spray dryer
Hay distintas variaciones que pueden hacerse para obtener un producto final con ciertas características. Estas variaciones son:
- Hornos quemadores: Es gracias a estos hornos que se logra calentar el aire de secado, empleado para evaporar el agua. Está el horno de calentamiento directo, donde se usan combustibles fósiles. Pero al usarlo, la mezcla puede entrar en contacto con los combustibles, y en la industria alimenticia no suele utilizarse. Si no se desea que haya combustibles en la mezcla, se utiliza un horno indirecto, donde se calienta el aire con un sistema parecido a un intercambiador de calor.
- Bomba: Para llevar el líquido de alimentación a través de los tubos, se usa una bomba. Lo ideal, es que esta bomba opere de forma continua, para lograr una mayor uniformidad en el producto terminado. Su potencia también dependerá de la cantidad de material con la que se va a trabajar.
- Rociadores: Hay dos tipos de rociadores. El primero es el roto atomizador, que se usa para trabajar con diferentes caudales, pero que crea gotas de un tamaño muy variado. El segundo es la tobera, que opera en un menor rango de caudal, pero entrega un tamaño de partícula más uniforme.
- Tipo de flujo de aire de secado: El aire de secado puede alimentarse de forma directa, es decir, entrando por arriba y saliendo por abajo. También puede alimentarse a contracorriente, entrando por abajo y saliendo por arriba. Adicionalmente, existen modelos que pueden operar en ambos sentidos, y se les conoce como de flujo mixto.
El granulador de secado por aspersión Yamato GB210B incorpora una excelente tecnología de secado de lecho fluido hecha para la granulación sofisticada de polvo y el secado de polvo húmedo. Nuestro granulador de secado de lecho fluido GB210B es una combinación de la unidad básica GB210 y el accesorio de mini-cama pulvis GF200
Etapas de funcionamiento el spray dryer o secador por aspersión
Para obtener un producto con cierta humedad, o con alguna otra característica, puede usarse un spray dryer en una, dos o tres etapas. Normalmente, entre menor humedad se requiere, más etapas hay que utilizar.
El sistema de una etapa consiste en un solo spray dryer, donde el producto que sale del ciclón es el producto final. O sea, que la humedad es la deseada, y no es necesario usar ningún otro proceso.
En el sistema de dos etapas, además del spray dryer, se emplea un lecho fluido externo. Aquí, cuando la corriente de alimentación pasa por el spray dryer, es llevada al lecho fluido para terminar el secado, y obtener una menor humedad.
Finalmente, está el sistema de tres etapas. Es igual al de dos etapas, con la diferencia de que el spray dryer tiene en su cámara un lecho fluido estático. Entonces, la corriente primero pasa por el spray dryer, después va al lecho fluido estático, y al final es llevada al lecho fluido vibrado externo. Este sistema se usa cuando se requiere una humedad muy baja.
Hay que tener en cuenta que, a más etapas, mayor costo inicial de inversión.
Aplicaciones de los secadores por aspersión o spray dryers
Este equipo es ampliamente utilizado en la industria alimenticia para la preparación de leche, café en polvo, levadura, gelatina, entre otros. También, es usado en plantas de tratamiento de agua para tratar efluentes con alto contenido de DBO y DQO.
Se usa para separar pigmentos y anilinas orgánicas, que se emplean para la preparación de catalizadores y colorantes. En la medicina, el spray dryer sirve para hacer ciertos medicamentos.
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Sin embargo, antes de escoger uno, debes tener en cuenta cuál será la humedad que necesitas para tu producto final, el caudal que requerirás, tus gastos energéticos, la temperatura adecuada, entre otros aspectos. Solo así podrás obtener una mayor eficiencia y aprovechar tu inversión al máximo.
