Secador de pratos a vácuo: secagem contínua por condução para pós e grânulos

Um secador de pratos a vácuo, na forma PLG da SINOTHERMO, é um secador contínuo por condução formado por pratos aquecidos empilhados dentro de uma carcaça a vácuo. O pó ou os grânulos soltos entram pelo topo, passam de prato em prato e saem com 3 a 8 por cento de umidade, com uma fonte de calor abaixo de 200 °C. É uma máquina contínua, por isso serve a um único produto com vazão estável. Não é o mesmo que um secador de bandejas a vácuo, que é uma máquina estática por cargas.

Contexto rápido: duas máquinas, um nome que confunde

Pesquise por “secador de pratos a vácuo” e você encontrará duas máquinas muito diferentes descritas pelas mesmas palavras. Uma é uma máquina estática por cargas em que bandejas ficam sobre prateleiras aquecidas, muitas vezes chamada de secador de bandejas a vácuo, secador de prateleiras a vácuo ou secador de armário a vácuo. A outra é uma máquina contínua em que o material se desloca sobre uma pilha de pratos aquecidos, chamada de secador vertical de pratos ou secador contínuo de pratos.

A SINOTHERMO fabrica as duas e as mantém separadas:

• A máquina contínua é o secador vertical de pratos a vácuo (série PLG). Este artigo trata dela.
• A máquina estática é o secador de armário a vácuo estático (séries YZG e FZG). Ela é tratada em secador de bandejas a vácuo.

Se você não tem certeza de qual precisa, a tabela da próxima seção decide.

Secador de pratos ou de bandejas: como escolher

Se a sua alimentação é uma pasta úmida que você quer transformar em pó, nenhum dos dois é a primeira escolha. Um secador a vácuo de rastelo, de pás ou de discos geralmente serve melhor.

Como funciona o secador vertical de pratos a vácuo PLG

1. 1.Alimentação. O pó ou os grânulos soltos entram pelo topo da carcaça a vácuo por um alimentador com vedação estanque ao vácuo.
2. 2.Espalhamento e aquecimento. O material cai sobre o primeiro prato aquecido. O produto é transportado sobre cada prato aquecido e desce ao prato seguinte da pilha.
3. 3.Condução. Cada prato é aquecido por dentro com vapor, água quente ou óleo térmico. O calor é conduzido através do prato até a fina camada de produto.
4. 4.Evacuação. A carcaça é mantida sob vácuo, de modo que a umidade ou o solvente evapora a baixa temperatura. O vapor sai por um condensador e uma bomba de vácuo.
5. 5.Descarga. O produto seco sai pela parte inferior por uma descarga estanque ao vácuo.

A pilha vertical coloca grande área de aquecimento em pouca área de piso, o que importa em plantas com espaço apertado. Os dados da página do produto que vale lembrar:

• Alimentação: pó solto, grânulos
• Saída: pó ou grânulos, 3 a 8 por cento de umidade
• Temperatura da fonte de calor: abaixo de 200 °C
• Operação: contínua

Por que escolher um secador a vácuo contínuo

Vazão estável e umidade consistente. Como cada partícula passa aproximadamente o mesmo tempo sobre os pratos, a umidade final é estável. Isso é difícil de igualar em secadores por cargas, em que a última parte de uma carga se comporta de forma diferente da primeira.

Sem carga e descarga por lote. Em uma planta que roda um produto 24 horas por dia, caem a mão de obra e o tempo ocioso.

Ambiente vedado e com pouco oxigênio. Como todos os secadores a vácuo, serve a materiais inflamáveis, explosivos, úmidos de solventes e facilmente oxidáveis.

Pegada compacta. Uma pilha vertical ocupa menos área de piso do que uma máquina horizontal com a mesma área de aquecimento.

Quando um secador de pratos é a escolha errada

• Alimentações pegajosas ou pastosas. O secador de pratos é projetado para sólidos soltos. Uma pasta gruda nos pratos. Use um secador a vácuo agitado ou um secador de raspador de tambor a vácuo.
• Muitos produtos em lotes pequenos. Máquinas contínuas são mais difíceis de limpar entre produtos. Máquinas por cargas, como o secador rotativo a vácuo de duplo cone, trocam de produto com mais facilidade.
• Volumes muito pequenos. Uma linha contínua precisa de alimentação estável. Abaixo de certa escala, uma máquina por cargas é mais simples.

Aplicações típicas

A página do produto lista estes usos para o secador de pratos PLG:

• Pós e grânulos químicos
• Pós e intermediários farmacêuticos sensíveis ao calor
• Pigmentos e corantes cujo tom e características de partícula precisam ser preservados
• Pós de resinas e polímeros
• Pós e grânulos de origem biológica
• Aromas, fragrâncias e aditivos alimentares
• Sais e grânulos inorgânicos
• Linhas de laboratório e piloto para produção especializada em pequeno volume

As notícias de entrega da própria SINOTHERMO descrevem um secador contínuo de pratos PLG 1500 de 10 níveis instalado em uma universidade da província de Jiangxi para pesquisa de secagem de polpa de bambu, um exemplo de uso da máquina em projetos piloto e de desenvolvimento.

Como o tempo de residência e o número de pratos são definidos

Em um secador por cargas, você controla o tempo de secagem deixando o produto mais tempo. Em um secador contínuo de pratos, o tempo de secagem vem da geometria da máquina e da velocidade com que o material a percorre. Três variáveis interagem:

• Área de aquecimento: mais pratos e de maior diâmetro dão mais área e mais capacidade de evaporação.
• Tempo de residência: uma velocidade de transporte menor mantém o produto mais tempo sobre os pratos, o que reduz a umidade final, mas também a vazão.
• Temperatura da fonte de calor: uma temperatura maior aumenta a força motriz, até o limite que o seu produto tolera. A página do produto PLG indica fonte de calor abaixo de 200 °C.

É por isso que uma tabela de catálogo de modelos de secadores de pratos é menos útil que um ensaio de secagem. Dois pós com a mesma umidade de alimentação podem ter curvas de secagem muito diferentes, e a curva decide quantos pratos você precisa.

Um exemplo com números

Os números são ilustrativos, não dados de clientes.

Um produtor químico quer secar 200 kg/h de pó cristalino de 12 por cento de umidade até 0,5 por cento sob vácuo.

• Sólidos secos por hora: 200 x 0,88 = 176 kg
• Massa final com 0,5 por cento de umidade: 176 / 0,995 = cerca de 176,9 kg
• Água a remover: 200 - 176,9 = cerca de 23 kg/h

É uma carga de evaporação modesta. O desafio não é a quantidade de água, mas a última fração: remover o último por cento de umidade ligada à superfície e entre os cristais leva tempo a baixa temperatura. Um ensaio mediria quanto tempo o pó precisa sobre uma superfície aquecida, a um dado vácuo, para chegar a 0,5 por cento, e esse tempo de residência definiria então a área dos pratos. Esse também é um bom caso para uma máquina contínua, porque a vazão é estável e a carga de evaporação é suave.

O sistema de vácuo importa tanto quanto os pratos

Um secador de pratos a vácuo precisa de vedações estanques ao vácuo na alimentação e na descarga, porque o material entra e sai continuamente enquanto a carcaça permanece sob vácuo. Isso normalmente é feito com válvulas rotativas ou tremonhas de comporta. Isso impõe dois limites práticos:

• A alimentação precisa fluir de forma confiável. Pós que formam ponte, empedram ou avançam aos trancos perturbam a vedação a vácuo e a vazão.
• A bomba de vácuo precisa lidar com a taxa de vazamento das vedações além do vapor evaporado. Discuta a bomba e o condensador com o fornecedor junto com o secador.

Se o produto carrega um solvente, um condensador antes da bomba coleta o solvente e protege a bomba. Em produtos aquosos, um condensador ainda ajuda, porque reduz a carga de vapor na bomba.

Como o secador de pratos se compara a outras opções contínuas

O secador de pratos é o único desta lista que combina operação contínua com condução a vácuo para sólidos soltos. Se o seu produto tolera ar quente, um secador por convecção geralmente é mais simples e barato. Se não tolera, o secador de pratos ou uma máquina a vácuo por cargas é o melhor caminho. Para a escolha mais ampla de tecnologia, veja como escolher um secador industrial.

Lista de verificação de especificações

Ao pedir uma cotação, inclua:

• Material, tamanho de partícula e densidade aparente
• Umidade de alimentação e umidade-alvo ou solvente residual
• Vazão (kg/h de alimentação úmida)
• Temperatura máxima admissível do produto
• Fonte de calor disponível
• Tipo de solvente, se houver, e se é necessária recuperação
• Requisitos de limpeza e higiene

O número de pratos, o diâmetro dos pratos e o tempo de residência são definidos a partir da vazão e da curva de secagem do seu material, de modo que o modelo é escolhido após o ensaio, não a partir de uma tabela de catálogo.

Erros comuns a evitar

1. 1.Confundir o secador de pratos com o de bandejas. São máquinas diferentes, com alimentações e modos de operação diferentes.
2. 2.Usá-lo para pastas. O secador de pratos precisa de sólidos que fluam.
3. 3.Não conhecer a curva de secagem. O tempo de residência é definido pelo material, então teste antes de dimensionar.
4. 4.Esquecer a alimentação e a descarga estanques ao vácuo. As vedações fazem parte da máquina e limitam o que a alimentação pode conter.
5. 5.Escolher operação contínua quando o volume não a justifica.

Teste antes de especificar

A SINOTHERMO realiza testes piloto pagos para que você confirme o tempo de secagem e o comportamento do pó antes de escolher uma máquina. Solicite um teste piloto e os resultados são seus para usar com qualquer fornecedor. Para a decisão mais ampla entre as nove máquinas de vácuo e condução, veja equipamentos de secagem a vácuo: como escolher pelo material, e para os princípios veja tecnologia de secagem a vácuo.

Perguntas frequentes

O que é um secador de pratos a vácuo?

Um secador contínuo por condução com pratos aquecidos empilhados dentro de uma carcaça a vácuo. O pó ou os grânulos passam de prato em prato e secam a baixa temperatura.

Um secador de pratos a vácuo é o mesmo que um secador de bandejas a vácuo?

Não. Um secador de pratos é contínuo e move sólidos soltos sobre pratos. Um secador de bandejas é uma máquina estática por cargas em que o material fica sobre bandejas. O PLG da SINOTHERMO é o secador de pratos. As séries YZG e FZG são secadores de bandejas.

Que umidade um secador de pratos a vácuo pode atingir?

A página do produto PLG indica 3 a 8 por cento de umidade final.

Que temperatura de fonte de calor ele usa?

Abaixo de 200 °C.

Ele pode secar pastas ou lamas?

Não. Ele é projetado para pó e grânulos soltos. Pastas e lamas devem ser secas em um secador de rastelo, de pás, de discos ou de raspador de tambor.

Um secador de pratos pode recuperar solvente?

Sim. O vapor passa por um condensador sob vácuo, de modo que o solvente pode ser coletado.

Como escolho entre um secador de pratos e um secador a vácuo de duplo cone?

Use o secador de pratos para um produto com vazão estável. Use o secador de duplo cone para trabalho por cargas, vários produtos e limpeza fácil.