Resumen
Los mezcladores-secadores cónicos combinan la mezcla, el secado, la reacción y la granulación en un recipiente cónico. Gracias a las superficies calefactadas y a la presión reducida, incluso los productos sensibles a la temperatura pueden secarse de forma suave.
Información útil sobre el mezclador-secador cónico: secado, granulación y reacción
Un mezclador-secador cónico combina la mezcla y el secado en un recipiente cónico: una herramienta de mezcla mantiene el producto en movimiento continuo, mientras que las paredes calefactadas y las superficies de la herramienta de mezcla aportan calor y la humedad se elimina bajo vacío. Dado que la transferencia de calor se realiza a través de las superficies de contacto (secado por contacto al vacío), la presión reducida —hasta alcanzar el alto vacío— disminuye la temperatura de evaporación hasta un nivel que permite secar suavemente incluso productos sensibles a la temperatura. La circulación continua evita la formación de costras y garantiza un contenido de humedad uniforme en todo el lote; para ello, tanto la pared del recipiente como la superficie de la herramienta de mezcla se mantienen a una temperatura controlada.
Durante la granulación se dosifica líquido en el mismo recipiente y, a continuación, se realiza el secado. Mediante la granulación por aglomeración, el proceso de granulación genera una distribución granulométrica definida, sin necesidad de transferir el producto entre distintos equipos. Los filtros de vapores retienen las partículas finas dentro del espacio de proceso.
El secado reactivo utiliza el mismo principio para procesos en los que la reacción química y la eliminación de humedad tienen lugar simultáneamente; los factores determinantes son la cinética de reacción y el perfil de temperatura, por ejemplo, en una reacción de síntesis. Los disolventes pueden recuperarse mediante condensación. Los criterios de selección incluyen la superficie de transferencia de calor por unidad de volumen, el nivel de presión, el perfil de temperatura y los requisitos de limpieza.
Matriz de selección
| Criterio | Pregunta clave | Consecuencia para la selección |
|---|---|---|
| Alcance de las operaciones de proceso | ¿Solo secado o también granulación y reacción? | Determina si deben preverse desde el principio la adición de líquidos, la instrumentación de proceso y el nivel de presión. Las posibilidades de adaptación posterior están limitadas por el diseño. |
| Temperatura admisible del producto | ¿Hasta qué temperatura puede calentarse el producto? | Limita la temperatura de la camisa y el nivel de presión. Una presión más baja reduce la temperatura de ebullición y protege los productos sensibles a la temperatura. |
| Medio que debe eliminarse | ¿Agua o disolvente? | Los disolventes requieren condensación y recuperación, inertización y una evaluación específica de protección contra explosiones. |
| Superficie de transferencia de calor por unidad de volumen | ¿Con qué rapidez debe secarse el lote? | Determina el tamaño constructivo en mayor medida que el volumen del lote: el tiempo de secado depende más de la superficie disponible que del volumen. |
| Humedad final y detección del punto final | ¿Qué humedad residual se requiere y cómo se determina el punto final? | Puede determinarse mediante variables de proceso como el par, la diferencia de temperatura y la evolución de la presión. También es posible tomar muestras bajo vacío. |
| Granulación: tamaño de partícula objetivo | ¿Qué distribución granulométrica y resistencia de los gránulos se requieren? | Determina el tipo de aglutinante, la velocidad de adición y el secado posterior. La granulación y el secado compiten por el mismo tiempo de proceso y afectan conjuntamente a la distribución granulométrica. |
| Control de la reacción | ¿La reacción es exotérmica o endotérmica y cuál es su cinética? | Determina la capacidad de calentamiento y refrigeración, así como los requisitos de seguridad. El movimiento de mezcla debe disipar de forma fiable el calor de reacción. |
| Formación de costras y depósitos | ¿Tiende el producto a adherirse a la pared calefactada? | La herramienta debe mantener la pared lo más libre posible de producto adherido. De lo contrario, la transferencia de calor disminuye durante el lote y aumenta el tiempo de secado. |
| Concepto de sellado | ¿Cuántos ciclos de temperatura y presión se producen al año? | Determina el tipo de sellado y el intervalo de mantenimiento. El número de ciclos es el principal factor de desgaste, no el número de horas de funcionamiento. |
| Limpieza y cambio de producto | ¿Con qué frecuencia se realizan y con qué procedimiento? | La limpieza húmeda en un sistema cerrado requiere una geometría sin zonas muertas y superficies inclinadas. Estas características deben definirse durante el diseño y no pueden incorporarse posteriormente. |