Subido por Liset Reyes Medina

4 SECADO 2010

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SECADO
SECADO


La eliminación de agua o líquidos existentes en sólidos
es más económica por acción mecánica que por acción
térmica.
El secado mantiene una relación casi fija con otras
operaciones de un proceso. Así, sigue a menudo a una
filtración o a una centrifugación y precede a un paso de
molienda o de empaquetamiento.
SECADO

Alimentos en polvo
El secado el
hombre lo utilizó
para la
conservación de
los alimentos.
Aprovechando los
periodos de
abundancia para
tener reservas en
tiempos de
escasez.
SECADO
Para el secado de una planta en condiciones
naturales es necesarios 2 dias al sol y 3 dias
a la sombra, mientras que en estufas con
recirculación de aire a temperatura no mayor
de 40ºC sólo se necesitó 1 día.
En general el tiempo de secado y la
temperatura
utilizadas, deben ser los
adecuados para que la droga conserve su
olor, color y contenido de aceite esencial. con
óptima calidad.
DEFINICION



Es la transferencia de un líquido desde un sólido húmedo
hasta una fase gaseosa no saturada, donde la humedad
contenida en el sólido se transfiere por evaporación
hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la
pvapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial
de vapor de la corriente gaseosa
Desecación significa eliminar un líquido de un sólido por
procedimientos térmicos. Esta definición distingue la
desecación de la extracción de la humedad de los sólidos
por medios mecánicos.
Se ha aplicado también el término deshidratación a los
operación de desecación, pero su uso se ha limitado casi
por entero a la desecación de alimentos.
FINES

Las razones para desecar son múltiples, pero de
ordinario son algunas de las siguientes:
1) facilitar la manipulación en algún tratamiento posterior,
2) permitir la utilización satisfactoria del producto final,
3) reducir los costos de transporte,
4) aumentar la capacidad de otros aparatos o instalaciones
del proceso,
5) conservar un producto durante su almacenamiento y su
transporte,
6) aumentar el valor y la utilidad de los desperdicios o los
subproductos obtenidos
TEORIA DEL SECADO

Al secar un sólido, se producen dos etapas fundamentales
y simultáneas:
1) transmisión de calor para evaporar el líquido,
2) transferencia masa en humedad interna y líquido
evaporado.

Los factores que rigen la intensidad de cada una de las
etapas son los que determinan la rapidez de la operación
de desecación.

La masa se transfiere en la desecación como
1) líquido o vapor, o como ambos, dentro del sólido, y
2) como vapor desde la superficie húmeda. El gradiente de
concentración del líquido depende del mecanismo de
circulación del líquido dentro del sólido.
TEORIA DEL SECADO

La transmisión de calor se realiza por convección,
conducción, radiación, o una combinación de cualesquiera
de estos mecanismos.

Sin embargo, por cualquier forma de transmisión, tiene
que pasar primero la superficie exterior y desde ella al
interior del sólido.

A excepción del secado por electricidad de alta frecuencia,
que genera el calor internamente y, por consiguiente,
produce una temperatura más elevada dentro del sólido
que en su superficie; esto conduce a la circulación de calor
desde el interior hasta la superficie exterior.
CONDICIONES INTERNAS Y EXTERNAS
El secado de un sólido puede basarse en:
El mecanismo interno de la circulación del
líquido en el interior del sólido.
 Las condiciones externas de temperatura,
humedad, ventilación, estado de subdivisión,
etc.
 El resultado de ambas tienen aplicación sobre la
velocidad de secado.

Mecanismo interno de la circulación del
líquido

La circulación interna del líquido se produce por diversos
mecanismos, según la estructura del sólido. Algunos de
los mecanismos posibles son los siguientes:
1) difusión en sólidos homogéneos continuos;
2) circulación capilar en sólidos granulares y porosos;
3) circulación producida por los gradientes de presión;
4) circulación causada por la gravedad, y
5)circulación
originada
por
una
sucesión
de
vaporizaciones y condensaciones.

En general, uno de dichos mecanismos predomina en un
momento dado en el sólido durante su desecación, y no
es raro encontrar diferentes mecanismos predominando
en distintos momentos durante le ciclo de desecación.
Formas de enlace de la humedad con
el material






El secado elimina sólo la humedad enlazada con el material en
forma mecánica y físico-química
La más fácil de eliminar resulta la enlazada mecánicamente que es
la humedad de los capilares, los capilares se llenan de líquido
durante el contacto directo de éste con el material.
El enlace físico-químico une dos tipos de humedad que difieren por
el enlace con el material:
la humedad ligada osmóticamente, llamada también humedad
de hinchamiento, se encuentra dentro de las células del material y
se retiene por las fuerzas osmóticas.
la humedad adsorbida., se retiene sobre la superficie y en los
poros del material y requiere para su eliminación un gas con una
energía considerablemente mayor que la utilizada para eliminar la
humedad osmótica .
La existencia de estos tipos de humedad especialmente se
manifiesta en materiales coloidales y poliméricos
PERIODOS DEL SECADO

Cuando un sólido se seca en
una corriente de aire caliente,
manteniendo la temperatura
y la humedad del aire
constantes durante todo el
ciclo del secado, y se registra
el cambio del contenido de
agua del producto durante
toda
la
operación
de
desecación, entonces los
datos se pueden representar
como la figura siguiente
PERIODOS DEL SECADO

Etapa
A-B:
periodo
de
estabilización; las condiciones
del sólido se equilibran con las
del aire seco.
B

Etapa
B-C:
periodo
de
velocidad
constante;
la
superficie
del
sólido
se
mantiene saturada de líquido.
Los Factores que controlan este
periodo son: (1) área de
superficie
de
secado,(2)
diferencia de temperatura o
contenido de líquido entre el
aire y la superficie de
desecación
C
A
dw/dt
D
E
t
PERIODOS DEL SECADO



Etapa C-D: Primer período de
velocidad
descendente;
el
contenido de agua del producto
en el punto C se denomina
humedad crítica, en la superficie A
del sólido hay decrecimiento en el
contenido
de
humedad
e
incremento en la temperatura. dw/dt
Etapa D-E: Segundo periodo de
velocidad descendente; velocidad
de secado
depende de la
velocidad a que se desplaza el
agua en el sólido
y es
independiente de las condiciones
externas.
Normalmemte los periodos de
velocidad decreciente determinan
la mayor parte del tiempo de
B
C
D
E
t
PERIODOS DEL SECADO
dw/dt
humedad
CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS BASADOS EN
SU COMPORTAMIENTO SECANTE
o
Sólidos granulares
cristalinos
Sólidos amorfos
CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS BASADOS EN
SU COMPORTAMIENTO SECANTE
A) Sólidos
granulares o cristalinos:
El agua en los sólidos cristalinos se mantiene en los
capilares y poros superficiales, al igual que en los tejidos
intersticiales entre partículas. En estas últimas el agua se
caracteriza por migrar fácilmente a la superficie. Entre
los sólidos con comportamiento cristalino se encuentran
CaSO4, ZnO.
En los sólidos cristalinos el periodo de velocidad
constante ocupa la mayor parte de la curva de secado y
este periodo continúa hasta que virtualmente no haya
quedado agua libre. Por esta razón, se espera que su
periodo de decaimiento de velocidad sea más corto. Las
sustancias inorgánicas en general no son afectadas por
el calor durante el secado a menos que este sea muy
alto como para cambiar cualquier forma hidratada, sus
humedades de equilibrio son cercanas a cero.
CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS BASADOS EN
SU COMPORTAMIENTO SECANTE
B) Sólidos amorfos:
Son materiales que poseen una estructura externa fibrosa, o
gelatinosa. Estos sólidos son más difíciles de secar que los sólidos
cristalinos, debido a que en éstos la humedad puede ser parte
integral de su estructura molecular y también puede estar atrapada
físicamente en capilares finos y en el interior de poros pequeños.
Entre los sólidos con comportamiento amorfo se encuentran: el
almidón, caseína, levadura, insulina,
En los sólidos amorfos, durante el secado el líquido se difunde a
través de los obstáculos estructurales causados por la configuración
molecular. Los sólidos amorfos poseen periodos de velocidad
constante cortos, finalizando con una humedad de equilibrio alta
debido que la mayor parte del agua se encuentra asociada a los
espacios intersticiales de la sustancia, depende de la velocidad de
difusión a través del sólido. Como la estructura y por consiguiente la
actividad farmacológica es afectada por el calor, entonces se deberá
disminuir la presión y temperatura durante el secado y aumentar el
flujo de aire para lograr un secado suave.
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