Recondensación
Se denomina «recondensación» a la recondensación indeseada de líquidos ya evaporados dentro de un secador. Este proceso es especialmente relevante para el secado de polvos y el secado por contacto, ya que en estos casos el lecho de sólidos está en contacto directo con superficies calentadas o con gas caliente. En principio, los procesos de secado se basan en una transición de fase de la fase líquida a la gaseosa: el líquido se evapora y el vapor resultante se expulsa de la zona del producto.
El objetivo es que el vapor salga del secador y se licúe de forma controlada en un condensador fuera del aparato, normalmente tras la separación de vapores y polvo. Desde el punto de vista termodinámico, la temperatura T_T en toda la cámara de secado debe estar por encima de la temperatura de punto de rocío T_(T,τ) de la mezcla de vapor, para que no se produzca condensación en las superficies de los componentes. Si se forma localmente una zona más fría con T_pared < T_τ, esta actúa como trampa de condensación: el vapor entra en contacto con la superficie fría, donde su presión desciende por debajo de su estado de saturación y se condensa.
La condición para la condensación puede formularse mediante la función de presión de vapor de saturación p_sat(T) (por ejemplo, mediante la ecuación de Antoine). Si la presión parcial de vapor p_D es superior a la presión de vapor de saturación a la temperatura de la pared, es decir,
p_D > p_sat(T_pared),
la condensación en esta superficie se ve favorecida termodinámicamente. En la práctica, esto significa que los gradientes de temperatura, las zonas muertas con mala convección o los elementos del equipo con una temperatura insuficiente provocan recondensación.
El condensado que se forma puede gotear de nuevo al lecho de polvo o fluir en forma de película por las paredes del equipo. Esto provoca una rehumidificación local del producto, lo que desencadena efectos secundarios mecánicos: mayor aglomeración por puentes de líquido, adherencias en las superficies calefactoras, así como heterogeneidades en el perfil de humedad residual, llegando incluso a zonas pegajosas en el material a granel. Dichas zonas perturban el movimiento de las partículas, alteran el comportamiento de flujo del polvo y perjudican la descarga y la mezclabilidad.
La recondensación reduce la capacidad efectiva de secado, alarga la duración del proceso y empeora la calidad del producto, ya que la humedad adicional debe eliminarse de nuevo. Especialmente en la zona de disminución de la tasa de secado, en la que el producto ya está calentado y predomina la resistencia a la difusión, los fenómenos de recondensación pueden perturbar considerablemente el proceso de secado.
Por este motivo, es de vital importancia lograr un control de la temperatura lo más homogéneo posible en el aparato de secado. En los aparatos amixon®, esto se consigue gracias a su diseño, que incluye un calentamiento uniforme de todas las superficies en contacto con el producto, un aislamiento adecuado y un recorrido del fluido térmico que favorece el flujo. En cuanto al proceso, un caudal de gas suficientemente alto y correctamente guiado, filtros de vapor de tamaño adecuado, condiciones definidas de presión y punto de rocío del gas de secado, así como un modo de funcionamiento adaptado a la sección de secado, contribuyen a evitar la recondensación.