Secadores de aire abiertos
Algunos materiales, tales como los procedentes de arreglos
en parques o husks y stalks, pueden ser secados de forma natural almacenándolos
a cubierto, en áreas abiertas o tomando la ventaja del secado al sol en lugares
ventilados. El contenido de humedad de los materiales secados al aire
usualmente varía entre un 15 y un 35 %, dependiendo del tamaño y
características del material y las condiciones ambientales. El secado al aire
es lento y depende de las condiciones ambientales. La pila puede necesitar
stirring o voltearse para facilitar el secado. El secado al aire generalmente
no es conveniente para materias primas con alto contenido en agua porque
tienden a descomponerse rápidamente.
Secadores Floor Bin perforado
Los proyectos de biomasa pequeños pueden no solamente
necesitar un secador floor been para secar la materia prima en lotes. De esta
forma simple, los gases calientes del quemador del secador o el gas de los
humos recuperados de la caldera o gasificador son pasados a través del suelo
perforado en un gran bin conteniendo la materia prima. La profundidad de la
materia prima en el secador no excederá de 1 o 2 pies. La materia prima
usualmente requiere mezcla después del secado para alcanzar el contenido de
humedad uniforme.
Secadores de vapor sobrecalentados
En secadores de vapor sobrecalentados, el vapor sobrecalentado
de la caldera es alimentado directamente al secador – no a través de un
intercambiador de calor como en los secadores de tubo de vapor con fuego
indirecto. La temperatura del vapor permanece por encima de la temperatura de
saturación, por lo que no se condensa, y por ello la humedad de evaporación de
la biomasa se transfiere sólo por calor sensible. Una cantidad más grande de
vapor a una temperatura y presión inferior dejan el secador que entra en él.
Los secadores de vapor sobrecalentados pueden operar en un
bucle cerrado con vapor de baja presión desde el secador que se está calentando
e inyectado en el secador. Si el exceso de vapor se recupera para su uso en
otro proceso, una gran fracción – tan alta como 70 – 80 % - de la energía es
recuperable. La salida de vapor del secador estará a la misma presión que el
secador. Por lo tanto, manteniendo una presión por encima de la presión
atmosférica permitimos la recuperación de calor a una temperatura más útil y
alta. La presión puede seleccionarse para acoplarse a los requerimientos de
calor de proceso. Si el ensuciamiento es una preocupación con vapor que se usa
directamente, el vapor puede ser revaporizado. El vapor atmosférico puede ser
usado para cumplir las necesidades de agua caliente. Si no se usa para el vapor
venteado, el potencial de ahorro energético es debido solamente a la ausencia
de aire caliente venteado en otros secadores. El material debe alimentarse al
secador por un alimentador, tal como una válvula rotatoria o alimentador de tornillo.
Los secadores de vapor sobrecalentados no tienen emisiones
de aire ni presentan riesgo de incendio.
Secadores rotatorios
En un secador rotatorio, el material es alimentado en un
cilindro de rotación lenta. El desplazamiento longitudinal en el interior del
cilindro eleva el producto y permite que baje en cascada a través del medio de
secado. Los secadores rotatorios tienen un uso amplio y una historia probada en
muchas industrias. Por otra parte, lodos de papel con alto contenido en arcilla
pueden liarse en un secador rotatorio.
·
Secadores
rotatorios de fuego directo.
Los secadores de fuego directo alimentados en continuo son el tipo más
común de secador para materiales como serrín, cortezas y muchos otros más. En
general, la mayor temperatura posible sin abrasar el combustible da como
resultado la mayor eficiencia del secador. Una temperatura de entrada de
alrededor de 426 ºC es óptima para hog fuel (combustible formado por cortezas y
residuos forestales) secado en un secador directo de tambor rotatorio. Pero
temperaturas tan bajas como 260 ºC pueden usarse con eficiencias aceptables en
estos secadores. Las temperaturas de escape de alrededor de 65 ºC son típicas. En comparación con los secadores de fuego
indirecto, los secadores de fuego directo tienen costes de operación y
mantenimiento más bajos y disponibilidad más alta (menos tiempo de
mantenimiento). Los secadores de temperatura más bajos tales como los secadores
del transportador y secadores en cascada tienen varias ventajas sobre los secadores
rotatorios de fuego directo. En comparación, los secadores rotatorios de fuego
directo tienen una mayor emisión de VOCs y partículas, una oportunidad menor
para recuperar el calor residual, y tienen un riesgo de incendio mayor
especialmente después de que el secador se apague.
·
Secador
rotatorio de fuego indirecto: Los secadores de tubo de vapor usan
vapor de la caldera de potencia para secar el combustible, pasando el vapor a
través de los tubos u otro tipo de intercambiador de calor localizado en el interior
del tambor. Ya que este vapor se usará para generar electricidad, representa un
coste de energía. Los secadores de fuego indirecto generalmente son menso
eficientes que los secadores de fuego directo debido a que introducen una
ineficiencia asociada con la transferencia de calor de los tubos de vapor al
material.
Secadores de transportador
En los secadores de transportador, la materia prima se
extiende en el transformador perforado para secar el material en un proceso
continuo. Los ventiladores soplan el medio
de secado a través del transportador y materia prima, ya sea hacia
arriba o hacia abajo. Si se usan transportadores múltiples pueden estar en
serie o apilados (es decir, multi-paso). Los secadores del transportador son
muy versátiles y pueden manejar un amplio rango de materiales.
Los secadores del transportador son más convenientes para
tomar ventajas de las oportunidades de recuperación de calor ya que operan a
temperaturas inferiores a los secadores rotatorios usados en secado de hog
fuel. Los secadores rotatorios, por ejemplo, típicamente requieren temperaturas
de entrada de al menos 500 ºF para secado hog fuel, pero operan más óptimamente
alrededor de 800 ºF. En contraste, la temperatura de entrada de al menos un
secador de transportador de vacío disponible comercialmente puede ser tan baja
como 10 ºF por encima de la temperatura ambiente, aunque más típicamente los
secadores de transportadores operan a temperaturas más altas entre 200 ºF y 400
ºF. Debido a sus temperaturas más bajas, los secadores del transportador pueden
incluso usarse en conjunción con el economizador de la chimenea de una caldera
para tomar la máxima ventaja de la recuperación de calor del gas de los humos
de la caldera. En este escenario, un economizador primero recupera calor del
gas de los humos de la caldera. Luego la salida del economizador se usa para
secado de combustible.
Su temperatura más
baja también significa que hay un riesgo de incendios más bajo. Las emisiones
de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) desde el secador serán también más
bajos. Una ventaja de los secadores del transportador sobre muchos otros tipos
es que el material no se agita. Esto quiere decir que puede haber muy pocas
partículas en sus emisiones. Por otra parte, los finos puede ser necesario se
apantallen primero y luego se añadan al secador en un punto último, ya que
puede caer a través de las perforaciones de la cinta.
La huella de secadores de transportador de paso simple es
típicamente más grandes que la de un secador rotatorio de tamaño comparable.
Los transportadores multi-paso en los que los transportadores están dispuestos
uno sobre el otro con material en cascada ahorran un considerable espacio. Los
secadores multi-paso son muy comunes en industrias muy diferentes debido a su pequeña
huella y coste más bajo.
El coste de capital de los secadores de transportador y de
los secadores rotatorios es a menudo
comparable. Sin embargo, un secador de transportador puede requerir menos
equipo auxiliar para el tratamiento de emisiones; así que para nuevas
instalaciones el coste total puede ser menor. Los costes de operación y
mantenimiento (O&M) son más altos que para los secadores rotatorios. Los
secadores multi-paso son más complejos que los secadores multipasos así que
tienen costes O&M mayores que los secadores de paso simple.
Secadores de cascada
Los secadores de cascada se usan ampliamente para secar
biomasa en Europa, especialmente en Suecia. Se piensa sobre ellos como un tipo
de secador de lecho fluidizado. El material se introduce en un chorro de aire
caliente en una cámara cerrada. Se transporta hacia arriba por el aire y luego
cae como una cascada al fondo para ser elevado de nuevo. El material es
extraído a través de aperturas en el lado de la cámara.
Los secadores de cascada operan a temperaturas intermedias
entre aquellas del transportador y los secadores rotatorios. Tienen una huella
más pequeña que los secadores de transportador y rotatorio. Una desventaja es
que son más propensos a al corrosión y erosión de las superficies del secador y
así tienen unos costes de mantenimiento más altos.
Secadores Flash
En secadores flash (secadores neumáticos), la materia prima
se suspende en un caudal hacia arriba del medio de secado, usualmente gas de
los humos. Los secadores Flash son apropiados para secar una amplia variedad de
materiales.
Los secadores Flash son generalmente efectivos en costes
solamente a escalas más grandes. El uso de electricidad por secadores flash es
mayor que en otros tipos de secadores debido al auto caudal de aire requerido
para mantener el material suspendido. Los secadores Flash requieren un tamaño
de partícula más pequeño y por ello pueden requerirse desmenuzadores, también
se incrementa el uso eléctrico.
Secadores de microondas
Los secadores de microondas industriales se usan en muchas
industrias, primariamente en aplicaciones donde la calidad del producto,
velocidad de secado y retirada eficiente de las trazas finales de humedad son
ventajosas. Las ventajas incluyen secado más rápido, calentamiento más
uniforme, eficiencia energética y mejor control del proceso.
Ver 4ª PARTE
Ver 4ª PARTE
0 comentarios:
Publicar un comentario