SECADOR DE CHAROLAS

SECADOR DE CHAROLAS

Ana L. Alonso C., José L. García B., Agustín S. Romero A., Edgar Zavala M.  

Departamento de Ingeniería Química, Instituto Tecnológico de Toluca, Avenida Tecnológico s/n Col. Fraccionamiento La Virgen C.P. 52149. Apartado postal 890. México.  

Resumen

Se realizó el secado de una muestra de 15 gr de hojas de cedrón (Aloysiacitrodora), en el cual se analizó la perdida de la humedad, el equipo utilizado para este proceso fue un secador de charolas, la práctica se trabajó con una velocidad  de aire con ayuda de un anemómetro, se midieron las temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco medido por un  psicómetro y las temperaturas de entrada y salida del aire caliente que se introducía a las charolas para secar, la muestra  se mantuvieron a una temperatura  de 50°C y 44°C respectivamente.[pic 1]

Palabras clave: psicómetro, anemómetro, bulbo húmedo y bulbo seco, secador de charolas.

INTRODUCCION

El secado es una operación unitaria mediante la cual se elimina humedad de una sustancia, indica también la remoción de otros líquidos orgánicos, tales como disolventes orgánicos de los materiales sólidos, mediante la   aplicación   de   calor   bajo   condiciones   controladas.  

Para muestras orgánicas principalmente  se debe tener especial cuidado con respecto a las temperaturas empleadas para su secado ya que en muchos casos pierden sus propiedades organolépticas, por lo que es necesario conocer a que temperaturas es recomendable manejar una muestra orgánica, menciona (Vargas,2012).

Por esta razón propone un rango de temperatura de entre 38°C a 42°C, en tanto que Sogari, propone un sistema de secado que alcanza hasta los 80°C obteniendo un mejor rendimiento en temperaturas de entre 45°C a 50°C.

Los datos que se obtiene de un secado por lotes generalmente se expresa como:

• W= Peso de sólido húmedo (masa total de agua+ sólido seco) a diferentes tiempos de (t) horas de secado.
• Ws= Peso del sólido seco (cuando el peso de la muestra se mantiene constante es decir, ya no pierde humedad).

Variables que intervienen en el proceso de secado

Temperatura en el proceso de secado. La temperatura de secado está estrechamente relacionada con la humedad relativa del aire, ya que influye en la calidad organoléptica del producto final.

Contenido de humedad. La humedad contenida en un sólido, se expresa por lo común como la cantidad de humedad por unidad de peso de solido seco o húmedo.

Base húmeda. Es la que expresa la humedad de un material en porcentaje del peso del solido mojado se define como:

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Base seca. Es la que expresa como la humedad de un material como porcentaje del peso del solido seco se define como:

[pic 3]

Humedad en equilibrio. Es la humedad limitante a la cual un material dado se puede secar en condiciones específicas de temperatura y humedad del gas.

Humedad critica. Es el contenido de humedad promedio cuando concluye el periodo de velocidad constante.

Humedad. De una mezcla aire-agua se define como la masa de vapor de agua por unidad de masa de aire seco.

[pic 4]

Curva de velocidad de secado.

Son curvas construidas a partir de datos experimentales que dan información sobre la velocidad de secado de un alimento bajo determinadas condiciones.

Se obtienen preferiblemente en un equipo que reproduzca lo más fielmente posible el equipo de proceso usando condiciones de aire que se asemejen a las que se usan en el mismo.

[pic 5]

Figura 1 Curva de velocidad de secado

Material y Método

Secador de Charolas

Un secador de charolas o de bandejas es un equipo utilizado para separar un líquido de un sólido (regularmente agua).  Puede realizarse de manera directa haciendo pasar una corriente de gas caliente (generalmente aire) a través del sólido depositado en charolas o bandejas o bien puede hacerse de manera indirecta en el cual se utilizan repisas o bases calientes, serpentines de radiador o paredes refractarias al interior de la cubierta[pic 6]Figura 2 Secador de charolas

Este tipo de secado está diseñado para sólidos que sean dañados por las aspas de los secadores rotatorios y pastas, además de que este secado se caracteriza por el cuidado de la estética del producto.

Procedimiento experimental

Preparación de la muestra:

El cedrón es un arbusto caducifolio, de entre 3 a 7 m de altura. Con aroma a limón o menta, con hojas verticiladas de hasta 7 cm. Se cortaron ramas del arbusto y fueron deshojadas y separadas las hojas en buen estado de las que se encontraban rotas  dañadas o  sucias.

Para esta práctica se utilizaron hojas frescas de cedrón figura se  depositaron 15 gr de hojas de cedrón.

 Secado:

Se utilizó el equipo de secado de charolas, ubicado en el laboratorio J del Instituto Tecnológico de Toluca.

Listas las muestras para ser ingresadas se energiza el equipo y se ajustan velocidad del aire y el voltaje en las resistencias en el panel de control (véase figura 3), posteriormente se deja reposar aproximadamente entre 20 a 30 minutos o hasta tener una temperatura constante en el controlador.

[pic 7]

Figura 3  Condiciones de operación

Se insertan los termómetros de alcohol en los alerones para dar lectura a las temperaturas antes  las charolas y posterior a ellas. (Entrada y salida).

Antes de iniciar el secado de las  muestras se realizaron pruebas para  determinar las temperaturas de entrada y salida adecuadas, la velocidad del aire caliente que se haría circular sin que este arrastrara  la muestra fuera de la charola empleando un anemómetro para este fin, teniendo una velocidad en el aire  aceptable de hasta 115 m/min.  

Para fines de esta práctica se utilizó una velocidad de aire de 92.5 m/min. Ya que a esa velocidad mantenía una temperatura de entrada de entre 50°C ± 1°C y una temperatura de salida de entre 44°C ± 1°C

Finalmente se pesaron las charolas vacías   y se les coloco los 15 gr. de muestra  a tres de ellas, introduciéndolas con cuidado a el secador para iniciar el proceso unitario. Cronometrando el proceso  y midiendo con un psicrómetro la temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco  a la salida del secador.

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