Visão geral do equipamento
O secador a vácuo de cone duplo é um equipamento de secagem que integra a mistura e a secagem a vácuo numa única unidade. O processo de secagem a vácuo consiste em colocar o material a secar num cilindro selado e criar vácuo com um sistema de vácuo, ao mesmo tempo que se aquece continuamente o material, de modo a que a humidade no interior do material se difunda para a superfície através de uma diferença de pressão ou de concentração; as moléculas de água (ou outros gases não condensáveis) adquirem energia cinética suficiente na superfície do material e, após superarem a atração mútua entre as moléculas, difundem-se para o espaço de baixa pressão da câmara de vácuo e são aspiradas pela bomba de vácuo, completando assim a sua separação do sólido.
O secador a vácuo de cone duplo é particularmente adequado para a secagem de materiais facilmente oxidáveis, inflamáveis ou explosivos, bem como de materiais sensíveis ao calor. As suas vantagens tornam-se ainda mais evidentes no caso de materiais cuja estrutura cristalina não deve ser destruída, de materiais com limites rigorosos quanto aos iões metálicos e de materiais cujos compostos voláteis (ou substâncias tóxicas) devem ser recuperados (ou cuja toxicidade deve ser eliminada).
Secador a vácuo de cone duplo — Diagrama da estrutura
Secador a vácuo de cone duplo — Princípio de funcionamento
O secador a vácuo de duplo cone possui um corpo de tanque rotativo em forma de duplo cone. Com o tanque sob vácuo, o vapor ou a água quente são introduzidos na camisa para aquecimento, e o calor entra em contacto com o material húmido através da parede interna do tanque. Após absorver o calor, o material húmido evapora a humidade, e o vapor de água é extraído através do tubo de escape de vácuo pela bomba de vácuo. Como o interior do tanque se encontra sob vácuo e a rotação do tanque faz com que o material gire continuamente para cima e para baixo e de dentro para fora, a velocidade de secagem do material é aumentada, a eficiência de secagem é melhorada e obtém-se uma secagem uniforme. O sistema de secagem a vácuo de cone duplo é composto principalmente pelo secador a vácuo de cone duplo, condensador, coletor de poeiras, sistema de bombagem a vácuo, sistema de aquecimento, sistema de arrefecimento, sistema de controlo elétrico, etc.
O corpo do tanque do secador rotativo a vácuo é cilíndrico na parte central e cónico em ambas as extremidades; o topo do cone está equipado com a abertura de alimentação e descarga (que também funciona como boca de visita). O corpo do tanque está dividido em três camadas, interior e exterior; o meio de aquecimento na camada intermédia pode ser vapor ou água quente em circulação, e a camada de isolamento é constituída por lã de vidro ultrafina de alcalinidade média, com um consumo de energia muito baixo. O material é carregado na camada interna e seco por rotação sob vácuo; o material é agitado enquanto recebe calor através da parede do recipiente, o que acelera a secagem. Desta forma, evita-se o fenómeno de a superfície dos materiais sensíveis ao calor amarelecer durante a secagem, e o tempo de secagem do material é consideravelmente reduzido — apenas cerca de 2/3 do tempo de secagem necessário para o mesmo material num forno de vácuo —, melhorando a produtividade do trabalho.
Secador a vácuo de cone duplo — Características de desempenho
(1) Durante a secagem a vácuo, a pressão no interior do cilindro é sempre inferior à pressão atmosférica, com um menor número de moléculas de gás, baixa densidade e baixo teor de oxigénio. Assim, é possível secar medicamentos que se oxidam facilmente, reduzindo-se a probabilidade de o material ficar contaminado com bactérias.
(2) Uma vez que a temperatura da humidade durante a vaporização é proporcional à pressão de vapor, na secagem a vácuo a humidade presente no material pode vaporizar-se a baixa temperatura, permitindo uma secagem a baixa temperatura; isto é particularmente adequado para a produção farmacêutica que envolve materiais sensíveis ao calor.
(3) A secagem a vácuo permite eliminar o endurecimento superficial que ocorre facilmente na secagem com ar quente à pressão atmosférica. Isto deve-se ao facto de, na secagem a vácuo, a diferença de pressão entre o interior e a superfície do material ser elevada e, sob a ação do gradiente de pressão, a humidade se deslocar rapidamente para a superfície, pelo que não ocorre endurecimento superficial.
(4) Uma vez que, na secagem a vácuo, o gradiente de temperatura entre o interior e o exterior do material é reduzido, a humidade consegue deslocar-se por si própria e ser recolhida graças ao efeito de osmose inversa, superando eficazmente o fenómeno de perda provocado pela secagem com ar quente.
