Hay muchas aplicaciones industriales en las que es necesario secar y esterilizar grandes volúmenes de materiales en polvo, o granulados, antes de envasarlos o mezclarlos con otros ingredientes. Igualmente, existe otra gran variedad de aplicaciones en las que los ingredientes reactivos deben mezclarse en un entorno controlado y hermético a la presión. Dependiendo de la aplicación, el secador de materiales en polvo deberá ser capaz de llevar a cabo una gama completa de funciones de mezcla, secado y reacción.
Los ingenieros técnicos de amixon®, especializados en procesos de mezcla, han diseñado secadores industriales al vacío, mezcladores y reactores 3 en 1, adecuados incluso para los procesos de producción más delicados. Estos sólidos sistemas, AMT y VMT, utilizan el vacío para crear las condiciones ideales de temperatura y presión, para que así los ingredientes en polvo puedan secarse, mezclarse y reaccionar rápida y delicadamente; todo ello en un mismo equipo.
Estos son los criterios fundamentales que hacen que el secado al vacío de la mezcla industrial de polvos y los procesos de reacción por lotes sean tan eficaces:
Secado por convección vs. secado por contacto
Dado que los equipos para el secado térmico suelen ser comparativamente más fáciles de fabricar, este tipo de método de secado es el más común dentro de la industria.
Más información: ¿Qué es el secado?
Los secadores por convección hacen circular aire caliente a través y sobre los productos, reduciendo así la humedad de la atmósfera alrededor del producto y provocando la evaporación del contenido disolvente. Cuanto más caliente esté el aire, más rápido se secará el producto.
Sin embargo, el secado por convección implica ciertas desventajas. En primer lugar, si el aire está excesivamente caliente, este puede afectar considerablemente la calidad del producto. A altas temperaturas, la superficie sólida de los productos podría llegar a endurecerse y formar costras. Además, siendo que el aire caliente expone los productos a la oxidación, el secado por convección puede causar una regresión significativa de las propiedades nutricionales y del color de los ingredientes, por lo que no es ideal para el secado de alimentos. Además, este método de secado consume mucha energía.
Comparado con el secado por convección, el secado por contacto tiene las ventajas de ser más eficiente energéticamente y ser más controlable. Esta última cualidad en particular hace que el secado por contacto sea ideal para trabajar con materiales combustibles. Por sí, "secado por contacto" es el principio básico de transferencia de masa utilizado en la mayoría de los secadores de vacío.
VMT secador vertical de vacío y mezclador-reactor de amixon®: Equipo 3 en 1 de secado al vacío, mezcla y reacción de alto rendimiento para su uso con alimentos, productos farmacéuticos, productos químicos, etc. VMT seca los ingredientes al vacío mediante mecanismos de contacto indirecto: todas las superficies de la cámara están revestidas y pueden calentarse o enfriarse según se requiera. Esto incluye el eje mezclador y las cuchillas de mezcla.
Secadora-mezcladora cilíndrica y secadora de vacío (VMT)
VMT secador vertical de vacío y mezclador-reactor de amixon®: Equipo 3 en 1 de secado al vacío, mezcla y reacción de alto rendimiento para su uso con alimentos, productos farmacéuticos, productos químicos, etc. VMT seca los ingredientes al vacío mediante mecanismos de contacto indirecto: todas las superficies de la cámara están revestidas y pueden calentarse o enfriarse según se requiera. Esto incluye el eje mezclador y las cuchillas de mezcla.
¿Qué es el secado al vacío?
El secado al vacío es una operación por lotes que se lleva a cabo en un recipiente hermético. Mediante bombas de vacío, se reduce la presión y la humedad dentro de la cámara. Una vez que haya disminuido la presión atmosférica dentro del recipiente, los materiales en el interior se secan más rápidamente al tener contacto con las paredes calentadas indirectamente. En este sentido, el secado al vacío es esencialmente un método que es posible por el contacto en el vacío.
Secado al vacío de materiales sensibles al calor
El secado al vacío es una de las principales técnicas industriales de secado de polvos y gránulos sensibles al calor, higroscópicos y/o tóxicos. Evitar el calor excesivo durante el secado de los materiales en polvo puede ser necesario por diversas razones; ya sea que por la calidad del producto, o por razones de seguridad. Algunos ejemplos son:
- Polvos farmacéuticos: los principios activos pueden perder su efecto medicinal al calentarse.
- Secado de alimentos: algunos nutrientes pueden descomponerse al ser expuestos a altas temperaturas. El sabor, la consistencia y el aspecto también pueden degradarse con demasiado calor.
- Plásticos y procesamientos químicos: los materiales sintéticos pueden lixiviar toxinas al tener una exposición prolongada al calor. Esto podría incluso hacer que los métodos de secado por convección sean peligrosos, ya que eventualmente se deberá emitir el aire caliente.
El secado al vacío es una técnica segura y muy eficaz para secar grandes volúmenes de materiales en polvo o gránulos sensibles al calor, a una temperatura muy inferior a la acostumbrada en un secador industrial tradicional. En el vacío, donde se reduce la presión ambiente, el punto de inflamación de los líquidos disminuye considerablemente.
Gracias a su cámara de mezcla presurizada, los secadores al vacío amixon® son capaces de reducir el punto de inflamación de una suspensión acuosa de 100 °C (o 212 °F, el punto de ebullición normal del agua) a solo 35 °C (95 °C). Como resultado, el proceso de secado al vacío requiere menos calor para eliminar el agua de los productos, por lo que no solo utiliza menos energía, sino que también es menos dañino para los productos que los métodos de secado tradicionales.
Secador al vacío equipado con cuchillas de mezcla patentadas SinConvex®: Todos los modelos de secadores al vacío amixon® funcionan también como mezcladores industriales de cinta. Dentro del tanque, hay un eje mezclador montado en la parte superior y equipado con cuchillas mezcladoras convexas patentadas. La herramienta de mezcla helicoidal inclinada crea un flujo tridimensional con los ingredientes a granel y mitiga la acumulación de finos de material.
Proceso de mezcla en un secador al vacío
Los modelos AMT y VMT de amixon® no son exclusivamente secadores al vacío, también son mezcladores al vacío. Ambos están equipados con una cuchilla mezcladora en espiral a fin de agitar el contenido durante el proceso de secado al vacío. La intensidad de dicha agitación puede ajustarse; desde una homogeneización suave, hasta una dispersión intensiva.
Cada una de las piezas de un secador al vacío amixon® que entra en contacto con el producto está revestida: desde las paredes del recipiente, hasta el brazo y las cuchillas mezcladoras. Esto significa que es posible calentar o enfriar toda la cámara interna del secador de polvo, lo que amplia la superficie de transferencia térmica.
Además, agitar los productos con ayuda de una cuchilla mezcladora en espiral no solo tiene como fin el mezclarlos. Al crear un flujo tridimensional, el calor se distribuye uniformemente por todo el producto, mejorando la uniformidad del lote en el proceso de secado al vacío. Un proceso de mezcla al vacío contribuye a una mejora de la calidad de dispersión del producto final, elimina vacíos poco estéticos e impide el crecimiento microbiano.
Secadores de vacío como reactores por lote
Gracias a sus recipientes herméticos y presurizados, las máquinas de secado al vacío amixon® también pueden utilizarse como reactores discontinuos, o para lotes.
Las condiciones de temperatura y presión dentro de la cámara pueden controlarse con gran precisión, creando el entorno ideal para llevar a cabo las reacciones químicas deseadas.
Además, el diseño del secador al vacío hace posible que el proceso de limpieza sea más rápido y sencillo entre lotes, de modo que el mismo mezclador-reactor-secador de materiales en polvo se puede utilizar para procesar distintos ingredientes.
¿Cómo se elimina el vapor durante el secado al vacío?
En los modelos de secado al vacío amixon®, el vapor de escape pasa a través de un filtro calentado a medida que asciende. Después de que el filtro atrapa y elimina cualquier partícula de polvo, el vapor se compila dentro de un condensador y finalmente se descarga a través de una bomba de vacío.
Estas emisiones suelen ser limpias y no suponen ningún peligro para la salud del personal o para el medio ambiente. En este sentido, los secadores al vacío son un sistema de circuito cerrado.
Aplicaciones habituales de los secadores al vacío y los reactores-mezcladores
El proceso de secado al vacío se utiliza frecuentemente para productos alimenticios, en la producción farmacéutica, la fabricación de plásticos, la cerámica y la metalurgia, así como en el procesamiento de sustancias químicas. Obtenga más información sobre la tecnología de secado al vacío personalizada que amixon® ha desarrollado para diversas industrias y aplicaciones:
Nuestros secadores de materiales en polvo
Obtenga más información sobre las especificaciones y capacidades de nuestros secadores de materiales en polvo y reactores de mezcla amixon®.
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