O secador de leito fluidizado vibratório é excelente para aquecimento, secagem e resfriamento

Christopher Brunn, Gerente de Desenvolvimento de Negócios, Komline-Sanderson Corp. | 18 de dezembro de 2020

Freqüentemente, um processo requer que o material seja seco/aquecido/resfriado/reagido para atender aos requisitos adequados de produção e qualidade para um determinado processo. Isso pode ser feito com uma ampla variedade de aparelhos, como equipamentos de secagem direta ou indireta. O equipamento é geralmente um dispositivo aquecido ou resfriado, mecanicamente agitado, altamente eficiente para adicionar ou remover energia de uma massa de processo. O processo envolvido pode ser secagem, aquecimento, esterilização, resfriamento, reação, torrefação, fusão, pasteurização, remoção de solventes, calcinação, torrefação, cozimento ou cristalização de uma ampla variedade de materiais, como produtos químicos, farmacêuticos, biossólidos, alimentos, resíduos, minerais , polímeros e metais, entre outros. Em muitos casos, o equipamento é utilizado para secagem, que pode ser definida como um processo pelo qual o líquido é transferido do estado sólido para a fase de vapor. Na maioria dos casos, o processo de secagem é acompanhado pela aplicação de "calor" que facilita a mudança de fase e agiliza a operação de secagem.

A secagem ou resfriamento direto são mecanismos que adicionam ou removem energia de um material misturando intimamente o gás tratado com o material. Este gás tratado irá transferir energia e líquido de e para o material. A massa do processo entrará em contato direto com o gás aquecido ou resfriado facilitando o processo de secagem que é uma alternativa viável à secagem/resfriamento indireto.

A secagem ou resfriamento indireto é um processo de transferência de energia em que a massa do processo é aquecida indiretamente, normalmente por meio de vapor saturado ou fluido térmico ou resfriada por meio de uma mistura de água/glicol. A massa do processo e os meios de aquecimento/resfriamento são mantidos separados por uma barreira. Na maioria dos casos, uma parede de aço inoxidável é utilizada para o isolamento entre a massa e o meio de aquecimento devido à sua durabilidade e resistência à corrosão. A energia do meio de aquecimento é conduzida através da parede metálica do equipamento para o material do lado do processo do processador térmico durante um processo de secagem e vice-versa em um processo de resfriamento. No caso da secagem, o solvente na massa do processo é levado ao seu ponto de ebulição e conforme o material seca, o líquido muda de fase e entra no espaço de vapor acima da massa do processo. O vapor então deixa o secador indireto através da saída de gás. Um exemplo desse equipamento é um secador/resfriador de pás.

O secador/resfriador de pás possui agitadores duplos de contra-rotação com pás em forma de cunha ocas que se entrelaçam, resultando em aquecimento (ou resfriamento) uniforme e transferência de calor otimizada. O uso de pás ocas aquecidas (ou resfriadas) e uma calha revestida fornecem uma grande quantidade de área de transferência de calor em uma máquina compacta. A mistura localizada ao redor de cada pá autolimpante cria uma mistura homogênea.

Em certas aplicações, existem restrições que limitam as capacidades de secagem indireta, como decomposição térmica na temperatura de ebulição dos solventes, tempo de residência, materiais com restrição de temperatura com requisitos de baixa umidade residual, tamanho do material de alimentação, etc. Esses tipos de aplicações podem ser mais adequados para equipamentos de secagem/resfriamento direto, como um secador de leito fluidizado vibratório (VFBD).

O VFBD é um sistema de secagem direta usado para uma ampla variedade de materiais. Ele fornece uma maneira econômica de processar muitas pastas, bolos, pós e grânulos diferentes usando transferência direta de calor de maneira altamente controlável. Além disso, o VFBD "fluidiza" o material por uma combinação de vibração e ar que passa por ele, permitindo transferência uniforme de calor e massa.

O VFBD pode ser usado em uma variedade de aplicações de aquecimento, secagem e resfriamento, como produtos farmacêuticos, alimentos, nutracêuticos, produtos químicos, pesticidas, plásticos, materiais fibrosos, biomassa e muitas outras aplicações. O VFBD pode manusear material com tamanho mínimo de partícula de 1 mm sendo alimentado e processado no VFBD.

O VFBD é um projeto totalmente fechado que evita a entrada de contaminação externa no material de processo. O material entra no secador pela entrada de alimentação e é transportado ao longo da zona de secagem vibratória em um movimento contínuo. O gás tratado é passado através da placa perfurada para transferência direta de calor e remove a umidade do material. O VFBD atinge um teor de umidade do produto uniforme. O gás tratado é descarregado pela saída superior do VFBD, enquanto o material seco é descarregado na saída de produto da unidade. O gás residual e os ultrafinos arrastados no gás residual são então enviados através da saída de gás residual para um ciclone e filtro de mangas. O ciclone permite que as partículas do curso caiam enquanto o gás residual é enviado a jusante para um filtro de mangas para separação final antes de ser ejetado para a atmosfera. No geral, o VFBD é simples de operar, fácil de limpar e requer pouca manutenção.