El Secado y la Evaporación en la Industria

El **secado** consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro **líquido** de un **material sólido** con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptable. Esta es habitualmente la etapa final de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secado pasa a ser **empaquetado**.

Clasificación de los Secadores

1. Secadores Adiabáticos o Directos

   Aquellos en los que el sólido se encuentra directamente expuesto a un **gas caliente**.

2. Secadores No Adiabáticos o Indirectos

   Aquellos donde el calor es transmitido al sólido desde un medio externo, generalmente a través de una **superficie metálica** con la que el sólido está en contacto.

3. Secadores Calentados con Energía Radiante, Dieléctrica o de Microondas

   También clasificados como no adiabáticos.

Fundamentos del Secado

Debido a la gran variedad de materiales que se secan y a los muchos tipos de equipos que se utilizan, no existe una sola teoría que comprenda todos los materiales y tipos de secadores. Sin embargo, para la selección del equipo, se utiliza una serie de **parámetros clave**:

1. Variaciones posibles en la **forma y tamaño** de los materiales.

2. La **humedad de equilibrio** y el mecanismo de flujo a través del sólido.

3. Los mecanismos de **transmisión de calor** que se requieren para la vaporización de la humedad residual (**conducción, convección y radiación**).

Mecanismos del Secado

1. Transferencia de Calor

   El aporte de calor necesario para la **evaporación** de la humedad puede efectuarse por **convección** (desde la masa de aire caliente), por **radiación** (desde las paredes u otras partes del equipo) y por **conducción** (a través de los soportes que contienen al sólido).

2. Transferencia de Materia

   Ocurre desde la superficie del sólido hacia la fase gaseosa (como vapor) y en el interior del sólido hasta la superficie (como líquido).

Criterios de Selección de Equipos de Secado

La selección se basa en:

1. La **facilidad de la operación**.

2. La capacidad de obtener el producto desecado en la **forma y velocidad especificadas**.

3. Los **costos de inversión y operación**, buscando la opción más económica posible.

Tipos Comunes de Secadores Industriales

1. Secador de aire
2. Secador de cámara
3. Secador de bandeja
4. Secador rotatorio
5. Secador de **lecho fluidizado**
6. Secador de tornillo transportador
7. Secador flash
8. Turbo secador
9. Secador de partícula delgada
10. Secador de tambor
11. Secador **al vacío**
12. Secador de microondas y calefacción eléctrica
13. Secador de calentamiento infrarrojo

Evaporación: Conceptos y Aplicaciones

La **evaporación** denota el acto de separar la humedad de cualquier cuerpo sólido o líquido. En el contexto de la farmacia, es el acto de expulsar las porciones más volátiles de una **mezcla líquida** mediante la aplicación de calor, con el fin de **purificar o concentrar** el líquido y obtener la porción menos volátil.

Clasificación de los Evaporadores

Evaporadores de Circulación Natural

Estos equipos se basan en la circulación natural del fluido.

• Sistemas de Enfriamiento por Aire

  Incluyen circulación natural y circulación forzada.

• Sistemas de Enfriamiento por Líquido

  Tipos: De inmersión, de doble tubo o contracorriente, de lluvia, multitubulares, espirales.

Otros Tipos de Evaporadores Especializados

1. Evaporador de Tipo Pelicular (Película Fina)

   Especial para el tratamiento de **materiales termosensibles**, como el **plasma sanguíneo** y los concentrados vitamínicos.

2. Evaporadores para Fluidos en Procesos Alimenticios

   Se les conoce como **evaporadores de efecto múltiple**. Se utilizan debido a la resistencia de los alimentos a evaporar. También se usan en la evaporación de azufre y en la concentración de jugos.

   • Son **económicos**, ya que evaporan más kg de vapor de agua.

   • Mejoran la transferencia de vapor debido al incremento de la **viscosidad** del proceso.

3. Evaporador de Película Rasgada (o Rascada)

   Destinado a los procesos de **formación de cristales** para mejorar la calidad del producto que sale al mercado.