secadores para soluções e suspensões

8/19/2019 Secadores Para Soluções e Suspensões

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Secadores para soluções e suspensões

Alguns secadores evaporam soluções e suspensões completamente utilizando a secagem por meios térmicos. Exemplos típicos são secadores de pulverização, secadores de

película fina e secadores de tambor

Secadores de pulverização

Uma maneira prática de evaporar água de uma solução ou de umasuspensão de partículas sólidas consiste em pulverizar a mistura para umrecipiente através do qual se faz passar uma corrente de gases quentes.Obtém-se assim uma grande área interfacial e consequentemente umaelevada velocidade de evaporação.

! temperatura das gotas permanece abai"o da temperatura de bulbo #midodo gás que faz a secagem até esta estar quase completa e o processo

proporciona deste modo uma maneira prática de secar uma variedadeenorme de subst$ncias que possam deteriorar-se a temperaturas elevadas



como leite café detergentes corantes pesticidas polímeros suspens%escer$micas plasma de sangue enzimas penicilina amido aluminaconcentrados metálicos etc. ! qualidade de funcionamento de um secadorpor pulverização depende do taman&o da gota produzida pelo atomizador eda maneira como o meio gasoso se mistura com as gotas. 'e(ne-se

portanto atomizador como o dispositivo responsável pela desintegração dolíquido em gotas con(nadas a uma gama de taman&os especi(cada e quecontrola a respectiva distribuição pelo espaço )*OU+,O /012. Ossecadores pulverizadores são relativamente grandes e podem ser poucoe(cientes na utilização da energia

O ar in3etado através de um (ltro e de um aquecedor penetra pelo topo dac$mara de secagem 4uindo em corrente paralela com as gotículas a seremsecadas que se formam num bocal pulverizador ou num atomizador a discorotatório. 5 medida que as gotículas atomizadas caem a umidade se

evapora no gás quente e dei"a o material sólido constitutivo da partícula.!s partículas maiores caem até o fundo da c$mara enquanto as menoressão arrastadas pelo gás até os ciclones separadores. !s muito (nas passampelo soprador e entram num sistema de lavagem a #mido sendo que estasuspensão ou solução pode retornar 6 carga inicial para ser recirculada. !c$mara de secagem pode operar em contracorrente com o 4u"o de ar e o4u"o de produto ou ainda ter uma con(guração mais comple"a. O arsecundário pode entrar na c$mara de secagem ser omitido ou ainda serin3etado em diversos pontos O sistema de coleta de produto utiliza-se dociclone coletor mas pode também ter um (ltro de mangas ou mesmo um

precipitador eletrostático. 7ualquer sistema de secagem a pulverizaçãodisp%e das seguintes partes principais8 sistema in3etor de carga e



atomizador sistema de produção e de in3eção de gás quente c$mara desecagem sistema de separação sólido-gás e sistema de descarga doproduto. O pro3eto de cada um destes sistemas depende do material a sersecado e é in4uenciado pelos pro3etos das outras partes da unidade.

*omo o elemento de partida para este processo é a atomização da carga&á enorme vantagem em estudar os vários tipos e pro3etos de atomizadorde modo a escol&er apropriadamente para a tarefa a e"ecutar levando-seem conta as propriedades que vão desde as soluç%es de produtos químicosemuls%es e dispers%es até as polpas e colóides. 'entre as classesprincipais destacam-se8

. 9ocais in3etores a dois 4uidos8 usados na secagem 6 bai"a ta"a deprodução )secadores pilotos e farmac:uticos por e"emplo2 quando édese3ada uma pequena dimensão de partícula;

<. 9ocais in3etores a um 4uido e alta pressão8 operam com maior ta"a deprodução )porte industrial2 e produzem gotículas maiores e mais uniformes;

=. 9ocais pneumáticos e de pressão8 e"igem 4uidos completamente&omog:neos e que passem através de passagens estreitas pois casocontrário entupirão o bocal;

>. !tomizadores a disco centrífugo8 usados para pulverizar líquidos não&omog:neos o su(ciente para passar através de um bocal produzemgotículas de dimens%es uniformes e não precisam de uma carga a altapressão nem atribuem velocidade a"ial 6s gotículas pulverizadas.

! escol&a do atomizador in4uencia ainda o pro3eto da c$mara de secagem.Os bocais pulverizam o material numa direção a"ial e por isso t:m queoperar numa torre alta relativamente elevada. Os atomizadores a discopulverizam em direção radial e portanto a torre de pulverização deve terdi$metro maior mas pode ser mais curta. ?m ambos os casos a maiorparte da secagem ocorre 6 curta dist$ncia do atomizador; se uma partículaatingir a parede da c$mara ela deve estar bem seca para evitar aader:ncia. 'epois de saírem do atomizador as gotículas de líquido caematravés do gás quente da c$mara de secagem. ,e a carga fosse água pura

a gotícula seria evaporada na temperatura de bulbo #mido do ar desecagem até desaparecer completamente. a secagem de soluç%es ou deemuls%es a partícula secante atinge uma temperatura mais elevada que atemperatura de bulbo #mido 6 medida que a secagem avança.

@nicialmente o líquido evapora da superfície da gotícula. ! superfícierelativamente seca pode formar um revestimento rígido através do qualdeve &aver a difusão do líquido interno. ?sta difusão é um processo muitomais lento que o da transfer:ncia de calor através do revestimento para ointerior da gotícula e por isto o líquido tem a possibilidade de evaporar-seno próprio interior do sistema. 'esta maneira a gotícula inc&a orevestimento (ca mais (no e a difusão através dele torna-se mais rápida. Otempo de secagem é função da temperatura da umidade e das condiç%es



de escoamento do gás de secagem das dimens%es das gotículas produzidaspelo atomizador e das propriedades do material que está sendo processado.!lém disso as propriedades do produto acabado dependerão dos mesmosfatores.

Secadores da película fina

,ão os secadores de película (na que pode aceitar uma alimentação delíquido ou uma suspensão para resultar num produto sólido de escoamento.ormalmente construído em duas seç%es; o primeiro é um agitador verticalsecador. !qui a maior parte do líquido é separado a partir da alimentação eo solido parcialmente #mido desce para a segunda seção onde o teor delíquido residual do material proveniente da primeira seção é reduzido parao valor dese3ado.

! e(ci:ncia térmica da secagem da película (na é alta se produz uma bai"aperda de sólidos tão pouco ou nen&um gás é removido unidade. ,ão #teispara a separar e recuperar solventes de produtos sólidos. ,ão relativamentecaros e estão limitados na área de transfer:ncia de calor.

Secadores de tambor

Aealizam o processo de secagem de materiais pastosos continuamente.

*onstam de cilindros &orizontais giratórios aquecidos internamente porvapor dBágua. esses processos uma produção em grande escala somentepode ser obtida quando se tem uma camada de sólido secante espessadensa e contínua.

O (lme mol&ado alimentado )em forma de liquido ou pasta2 é aplicado aocilindro de metal rotatório dentro do qual aquecedores estão presentes. O(lme de material seca até o nível (nal de umidade e é retirado.

Os secadores de tambor duplo possuem uma alimentação do materiallamoso que se dá entre os dois tambores girantes como mostrado na

Cigura . Dode-se observar o sentido de rotação dos tambores e os sistemasde alimentação e descarga.



Os secadores de tambores geminados são similares aos de tambor duplo ostambores girando nesse caso em sentidos contrários favorecendo a quebrade bol&as e &omogeneização do revestimento da suspensão sobre os

tambores. O tambor simples que funciona de modo semel&ante aosanteriormente e"postos. ! Cigura esquematiza o funcionamento dealgumas variaç%es deste tipo de equipamento.

,ão aplicados nas áreas de laticínios alimentos para beb:s cereaismatinais polpas de frutas e vegetais amidos materiais inorg$nicos saiscola animal fermentos alguns produtos químicos e biológicos; possuemvantagens como produto obtido granular em 4ocos; secagem uniforme

devido 6 aplicação uniforme do (lme; alta e(ci:ncia térmica; operaçãocontínua e instalação compacta.

Outros secadores de contato indireto

Secadores de contato indiretos empregam princípios similares de operação parasecadores de contato diretos. o entanto, a diferença fundamental é !ue o método detransfer"ncia de calor por condução é predominantemente em oposição # convecção.



Secador de fornalha tubular

Secadores de fornos tubulares rotativos transportam a alimentação a partir da entrada para a descarga do secador por a rotação do tambor e o $ngulo de inclinação do tambor.

% tubo de tambor passa através de um forno !ue é a!uecido, !uer por elementoselétricos ou por !ueimadores de g&s. Esta energia a!uece o tubo !ue est& em contactodireto com o material internamente. 'evantadores especiais no tambor promovem aexposição do alimento para as superfícies a!uecidas por um movimento de rolamentodo material. % produto é descarregado através de um dispositivo de c$mara de v&cuoade!uado. A umidade se esgota através de um exaustor do sistema.

Secadores de cone duplo

Secador de cone duplo consiste de um misturador de duplo cone !ue usa umarevestimento externa para a!uecer a superfície interna da unidade. ( medida !ue o coneroda o material cai e novas superfícies são postas em contacto com a superfície do cone.Estas operações são do tipo de lote e são mais comumente evacuados para a operação

v&cuo total. % v&cuo é removido por meio de bombas de v&cuo de anel lí!uido. Aumidade est& esgotada do sistema através de um exaustor ou a bomba de v&cuo. %utrasvariações desta tecnologia, como cones individuais com raspadores internos ou

parafusos para agitar ainda mais o material.

Secadores tubo de vapor

)m secador de tubo de vapor é constituído por uma série de tubos dispostossimetricamente, !ue correm o comprimento do secador. %s tubos são conectados a umconector em !ue o vapor *ou outro fluido de transfer"ncia de calor+ é introduzido parafornecer a energia para o processo de secagem. A alimentação é introduzida na unidadee é posto em contacto com o feixe de tubos de vapor. Em unidades estacion&rias a forçamotriz é o ar e vai criar uma cama de lí!uido ao redor do feixe de tubos. )nidadesotativas vão levantar o material e em cascata ao longo dos tubos de vapor v&rias vezes,en!uanto a alimentação seca. % produto seco é descarregado da unidade por meio de

um dispositivo de c$mara de v&cuo. A umidade é esgotada do sistema através de um



exaustor. % aparel-o pode ser concebido para uma operação de v&cuo ou instaladodentro de uma c$mara de v&cuo para a operação de secagem a v&cuo.

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