Riconversione in liquido
Per riconversione in liquido si intende la riconversione indesiderata in liquido di sostanze già evaporate all'interno di un apparecchio di essiccazione. Questo processo è particolarmente rilevante per l'essiccazione delle polveri e l'essiccazione a contatto, poiché in questi casi il letto di solidi è a diretto contatto con superfici riscaldate o gas caldo. In linea di principio, i processi di essiccazione si basano su un passaggio di fase dallo stato liquido a quello gassoso: il liquido evapora e il vapore risultante viene rimosso dall'area del prodotto.
L'obiettivo è che il vapore esca dall'essiccatore e venga liquefatto in modo mirato in un condensatore solo all'esterno dell'apparecchio, tipicamente dopo la separazione di vapori e polveri. Dal punto di vista termodinamico, la temperatura T_T nell'intero spazio di essiccazione deve essere superiore alla temperatura del punto di rugiada T_(T,τ) della miscela di vapore, in modo che non si verifichi alcuna condensazione sulle superfici dei componenti. Se localmente si forma una zona più fredda con T_parete < T_τ, questa agisce come una trappola di condensazione: il vapore incontra la superficie fredda, scende al di sotto del suo stato di saturazione e condensa.
La condizione per la condensazione può essere formulata con la funzione della pressione di vapore di saturazione p_sat(T) (ad es. tramite l'equazione di Antoine). Se la pressione parziale del vapore p_D è superiore alla pressione di vapore di saturazione alla temperatura della parete, ovvero
p_D > p_sat(T_parete),
la condensazione su questa superficie è termodinamicamente favorita. In pratica ciò significa che: gradienti di temperatura, zone morte con scarsa convezione o elementi dell'apparecchiatura non sufficientemente temperati portano alla ricondensazione.
La condensa che si forma può gocciolare nel letto di polvere o scorrere sotto forma di pellicola lungo le pareti dell'apparecchiatura. Ciò porta a una riumidificazione locale del prodotto, che innesca effetti secondari meccanici: maggiore agglomerazione dovuta a ponti di liquido, incrostazioni sulle superfici riscaldanti e disomogeneità nel profilo di umidità residua, fino alla formazione di zone appiccicose nel materiale sfuso. Tali zone disturbano il movimento delle particelle, alterano il comportamento di scorrimento della polvere e compromettono la scaricabilità e la miscelabilità.
La ricondensazione riduce l'effettiva capacità di essiccazione, allunga i tempi di processo e peggiora la qualità del prodotto, poiché l'umidità aggiuntiva deve essere nuovamente rimossa. Soprattutto nella fase di calo della velocità di essiccazione, in cui il prodotto è già riscaldato e prevale la resistenza alla diffusione, gli eventi di ricondensazione possono disturbare notevolmente il processo di essiccazione.
Per questo motivo, è di fondamentale importanza garantire un controllo della temperatura il più omogeneo possibile nell'apparecchio di essiccazione. Negli apparecchi amixon® ciò si ottiene grazie alla progettazione che prevede un riscaldamento uniforme di tutte le superfici a contatto con il prodotto, un isolamento adeguato e una conduzione del fluido termico che favorisce il flusso. Dal punto di vista del processo, una portata volumetrica di gas sufficientemente elevata e correttamente gestita, filtri per vapori sufficientemente grandi, condizioni definite di pressione e punto di rugiada del gas di essiccazione, nonché un funzionamento adattato alla fase di essiccazione contribuiscono ad evitare la ricondensazione.