Método de humectación
En ingeniería de procesos, la humectación es el proceso mediante el cual un líquido recubre superficies sólidas. El aire atrapado entre las partículas es desplazado y sustituido por el líquido. El objetivo es lograr una cobertura uniforme de todas las superficies de las partículas. La humectabilidad depende de la relación entre las energías superficiales del sólido, el líquido y la fase gaseosa. Se describe mediante el ángulo de contacto:
γ_SG = γ_SL + γ_LG · cos(θ)
En este caso se aplica lo siguiente: θ < 90° → buena humectación; θ > 90° → mala humectación.
- γ_SG = tensión interfacial sólido-gas
- γ_SL = tensión interfacial sólido-líquido
- γ_LG = tensión interfacial líquido-gas
- θ = ángulo de contacto
Formas de humectación:
a) Humectación por suspensión (incorporación de polvos en líquidos). Se distribuye un polvo finamente disperso en un medio líquido para crear una suspensión o solución homogénea. Es necesario eliminar todo el aire de los poros y descomponer los aglomerados en partículas primarias. El resultado es una dispersión o solución bombeable. Para ello se utilizan sistemas de mezcla de alto cizallamiento, como por ejemplo sistemas de rotor-estator, rotores de corte o instalaciones con alimentación al vacío. Estos equipos generan altas densidades de energía para rodear y estabilizar las partículas de manera uniforme.
b) Humectación por suspensión (aplicación de líquido sobre mezclas de polvos). Se aplica una cantidad definida de líquido a un material a granel. El objetivo es obtener una mezcla homogénea y fluida, cuyas partículas estén humectadas de manera uniforme y en la proporción adecuada. Los aglomerados se mantienen o se desaglomeran de forma selectiva. Se utilizan mezcladores de polvo de precisión que, según la tarea, mezclan y humedecen de forma suave o intensiva. En la humectación por pulverización, el líquido se pulveriza finamente a través de boquillas. El tamaño de las gotas, el espectro de gotas, la orientación de las boquillas y su posición en la cámara de mezcla determinan la homogeneidad y la velocidad de humectación. Las gotas finas aumentan la probabilidad de contacto y mejoran la cobertura de las partículas.
Tipos de procesos: Los procesos de humectación pueden ser:
- Procesos discontinuos por lotes, por ejemplo, la humectación por pulverización en un mezclador por lotes.
- Procesos en línea continuos, por ejemplo, instalaciones de humectación de polvo con sistema rotor-estator y alimentación al vacío.
En los mezcladores de polvo amixon®, el líquido se pulveriza finamente por debajo del nivel del material a granel. Este entra directamente en el intenso flujo de partículas, donde se distribuye de manera uniforme. De este modo, se reduce la duración del proceso y se mejora la homogeneidad. Los procesos pueden llevarse a cabo, según se desee, de forma extremadamente suave o con un alto grado de desaglomeración. Las demostraciones y los ensayos se realizan en el centro técnico de amixon®.