Secador por aspersión centrífugo

Descripción general

El secador por aspersión centrífugo convierte un líquido bombeable —disolución, suspensión, emulsión o pasta— en polvo seco en un solo paso. Un disco que gira hasta a 25.000 r/min lanza la alimentación en forma de niebla, el aire caliente encuentra las gotas en la cámara y el agua desaparece en segundos. No hay filtración, ni estufa de secado, ni molienda intermedia.

Los modelos van desde una unidad de laboratorio de 5 kg/h hasta líneas de producción que evaporan 2.000 kg de agua por hora.

Qué materiales seca

La alimentación debe ser bombeable. Más allá de eso, el rango es amplio:

• Alimentación — leche y suero en polvo, café, huevo, proteína de soja y guisante, aromas, maltodextrina
• Farmacia y biológicos — extractos vegetales, antibióticos, vitaminas, enzimas, probióticos
• Química — colorantes, pigmentos, resinas, catalizadores, detergentes, reactivos de tratamiento de aguas
• Cerámica y minerales — barbotinas de alúmina, circonia y ferrita, granuladas para prensado
• Materiales para baterías y nanomateriales — precursores de cátodo, nanoóxidos

Si su material llega como torta de filtro húmeda o como pasta rígida que no se puede bombear, corresponde a un secador flash rotativo. Los gránulos de libre fluencia a los que solo hay que quitar humedad superficial corresponden a un secador de lecho fluido.

La elección del atomizador

Es la decisión que define toda la máquina, porque el atomizador fija el tamaño de partícula y determina qué alimentaciones puede procesar:

Para botánicos de bajo punto de fusión y alto contenido en azúcares, que se ablandan y se pegan a la pared de la cámara, el secador para extractos vegetales incorpora la refrigeración de pared y el rascado que ese problema exige.

Selección de tamaño

Dimensione según el agua que debe evaporar por hora, no según el polvo que quiere obtener. Una alimentación al 20% de sólidos arrastra cuatro veces más agua que una al 50%, y es el agua la que define la máquina.

Calcule esa carga y lea la fila de evaporación de agua en la tabla de características. El aire de entrada trabaja entre 140 y 350°C y el de salida entre 80 y 90°C en toda la gama; el disco gira entre 8.000 y 25.000 r/min según el tamaño, con diámetros de disco de 50 a 340 mm.

Compruebe la altura además de la superficie ocupada. El modelo de 150 kg/h mide 7 m de alto, y suele ser la altura de la torre lo que decide si una instalación cabe en un edificio existente.

Qué evita que el polvo se pegue a la pared

La adherencia a la pared es el fallo que arruina un proyecto de secado por aspersión, y lo deciden dos elementos:

• El distribuidor de aire define cómo entra el aire caliente en la cámara. Bien ejecutado, introduce el aire a velocidad uniforme, evita puntos calientes locales y orienta el flujo para que el material pegajoso toque menos pared. Mal ejecutado, ningún ajuste de temperatura lo salva.
• El diseño de la cámara. Un cuerpo de tres secciones, con escoba de aire o dispositivo de vibración cuando el material lo exige, mantiene la pared limpia en productos que de otro modo se acumularían.

El ciclón y el filtro de mangas recuperan al menos el 95% del polvo y mantienen la emisión dentro de los límites.

Una limitación que conviene prever

Los secadores por aspersión son térmicamente ineficientes. El rendimiento térmico habitual es del 30–50%: se calienta un gran volumen de aire para evaporar una masa de agua comparativamente pequeña, y la mayor parte de la energía se va con el aire de salida. En una línea grande el coste de operación es una cifra real, y conviene evaluar la recuperación de calor del aire de salida en el diseño y no como reforma posterior.

Son además altos, y la inversión es considerable frente a un lecho fluido o un secador flash de la misma carga de evaporación. A cambio se obtiene el camino en una sola etapa del líquido al polvo terminado, con el tamaño de partícula bajo control, lo que a menudo vale más que la factura energética.

Características

• Del líquido al polvo terminado en un solo paso, sin filtración, secado ni molienda intermedios
• El secado dura segundos, así que los productos termosensibles conservan su actividad
• Tamaño de partícula, densidad aparente y humedad residual se fijan con la velocidad del atomizador y la temperatura del aire
• Calentamiento eléctrico, por vapor, aceite o gas; el eléctrico mantiene ±1°C
• Recuperación de polvo de al menos el 95% mediante ciclón y filtro de mangas
• PLC y pantalla táctil con control de temperatura de entrada y salida y de la bomba de alimentación, tendencias y diagnóstico de fallos
• Partes en contacto en acero inoxidable 304 o 316L; disponibles ejecuciones GMP

Solicitar una configuración

Construimos estos equipos a medida del material, así que un número de modelo no basta para cotizar. Envíenos:

• El material y si se presenta como disolución, suspensión, emulsión o pasta
• Contenido en sólidos de la alimentación y humedad residual requerida en el polvo
• Caudal, en litros de alimentación por hora o kilogramos de polvo terminado
• Requisitos de tamaño de partícula y densidad aparente, si los hay
• Fuente de calor disponible en planta: electricidad, vapor, aceite térmico, gas
• Requisitos normativos: GMP, CIP, ATEX, recuperación de disolvente, ciclo cerrado con nitrógeno

Lectura complementaria: cómo funciona el secado por aspersión, tipos de secadores por aspersión y componentes del secador por aspersión.