Descripción general del equipamiento
El secador de vacío de doble cono es un equipo de secado que integra la mezcla y el secado al vacío en una sola unidad. El proceso de secado al vacío consiste en introducir el material que se va a secar en un cilindro sellado y crear el vacío mediante un sistema de vacío, al tiempo que se calienta continuamente el material, de modo que la humedad presente en su interior se difunde hacia la superficie a través de una diferencia de presión o de concentración; las moléculas de agua (u otros gases no condensables) adquieren suficiente energía cinética en la superficie del material y, tras superar la atracción mutua entre moléculas, se difunden hacia el espacio de baja presión de la cámara de vacío y son extraídas por la bomba de vacío, completando así su separación del sólido.
El secador al vacío de doble cono resulta especialmente adecuado para secar materiales que se oxidan con facilidad, son inflamables o explosivos, así como para materiales sensibles al calor. Sus ventajas se ponen de manifiesto aún más claramente con materiales cuya estructura cristalina no debe alterarse, materiales con límites estrictos en cuanto a iones metálicos y materiales cuyos componentes volátiles (o sustancias tóxicas) deben recuperarse (o cuya toxicidad debe eliminarse).
Secador al vacío de doble cono — Esquema de estructura
Secador al vacío de doble cono — Principio de funcionamiento
El secador al vacío de doble cono cuenta con un cuerpo de depósito giratorio con forma de doble cono. Con el depósito bajo vacío, se introduce vapor o agua caliente en la camisa para calentarlo, y el calor entra en contacto con el material húmedo a través de la pared interior del depósito. Tras absorber el calor, el material húmedo evapora la humedad, y el vapor de agua es extraído a través del tubo de escape de vacío por la bomba de vacío. Dado que el interior del depósito está bajo vacío y que la rotación del mismo hace que el material se agite continuamente de arriba abajo y de dentro hacia fuera, se incrementa la velocidad de secado del material, se mejora la eficiencia del secado y se consigue un secado uniforme. El sistema del secador al vacío de doble cono consta principalmente del secador al vacío de doble cono, el condensador, el colector de polvo, el sistema de bombeo al vacío, el sistema de calentamiento, el sistema de refrigeración y el sistema de control eléctrico, entre otros.
El cuerpo del depósito del secador rotativo al vacío es cilíndrico en la parte central y cónico en ambos extremos; la parte superior del cono cuenta con la boca de alimentación y descarga (que también hace las veces de boca de hombre). El cuerpo del depósito está dividido en tres capas, interior y exterior; el medio de calentamiento de la camisa intermedia puede ser vapor o agua caliente en circulación, y la capa aislante está fabricada con lana de vidrio ultrafina de alcalinidad media, con un consumo energético muy bajo. El material se introduce en la capa interior y se seca mediante rotación al vacío; el material se agita mientras absorbe calor a través de la pared del recipiente, lo que acelera el secado. De este modo, se evita que la superficie de los materiales sensibles al calor adquiera un tono amarillento durante el secado, y el tiempo de secado del material se reduce considerablemente —solo supone aproximadamente dos tercios del tiempo de secado que requiere el mismo material en un horno de vacío—, lo que mejora la productividad laboral.
Secador al vacío de doble cono — Características de rendimiento
(1) Durante el secado al vacío, la presión en el interior del cilindro es siempre inferior a la presión atmosférica, con menos moléculas de gas, baja densidad y bajo contenido en oxígeno. De este modo, es posible secar medicamentos que se oxidan fácilmente y se reduce el riesgo de que el material se contamine con bacterias.
(2) Dado que la temperatura de la humedad durante la vaporización es proporcional a la presión de vapor, en el secado al vacío la humedad del material puede vaporizarse a baja temperatura, lo que permite un secado a baja temperatura; esto resulta especialmente adecuado para la producción farmacéutica en la que se utilizan materiales sensibles al calor.
(3) El secado al vacío permite eliminar el endurecimiento superficial que se produce con facilidad en el secado con aire caliente a presión atmosférica. Esto se debe a que, en el secado al vacío, la diferencia de presión entre el interior y la superficie del material es grande y, bajo la acción del gradiente de presión, la humedad se desplaza rápidamente hacia la superficie, por lo que no se produce el endurecimiento superficial.
(4) Dado que en el secado al vacío el gradiente de temperatura entre el interior y el exterior del material es reducido, la humedad puede desplazarse por sí sola y ser recogida gracias al efecto de ósmosis inversa, lo que permite superar de forma eficaz el fenómeno de pérdida que se produce en el secado con aire caliente.
