| DISEÑANDO UN SECADOR DE HOJUELAS COSTO-EFECTIVO PARA DOW CHEMICAL
ANTECEDENTES
Numerosos procesos químicos involucran mezclas de sólidos, líquidos y gases. Las mezclas pueden ser creadas intencionalmente para que ocurra una reacción particular, o pueden ser el resultado de una reacción química. Muchos de estos procesos requieren que los líquidos y gases se separen de los sólidos en algún punto del proceso.
Cuando el producto principal del proceso es un sólido a granel, es importante que el líquido o el gas sean removidos de manera eficiente, de manera que no sea perjudicial para el material a ser procesado. Algunos secadores comerciales pueden ser efectivos en hacer esto, sin embargo pueden ser muy costosos. Dependiendo de la aplicación, estos secadores pueden costar hasta un millón de dólares.
EL PROBLEMA
Un material en hojuelas es producido en una de las instalaciones norteamericanas de Dow Chemical. Durante parte del proceso de fabricación, un exceso de humedad superficial está presente en el producto. Para que se efectúe el procesamiento futuro, la mayor parte de esta agua es removida. Los ingenieros de Dow decidieron investigar si podía ser diseñada una nueva tolva pulmón para secar el producto, forzando un gas seco y caliente en contracorriente al material, lo cual sería mucho menos costoso que usar secadores comerciales disponibles.
Los requerimientos de proceso requerían que el silo secara los productos en forma uniforme a menos de 1000 ppm de agua, removiendo así aproximadamente el 10% en peso del agua. El secado también debía ser efectuado en menos de 60 minutos, para asegurar la estabilidad del producto.
LA SOLUCION
Para que el secador fuera efectivo, se debían cumplir dos grandes consideraciones de diseño. Primero, el perfil de velocidad del producto en el secador debía ser uniforme para controlar el tiempo de secado. La manera de lograr esto, fue asegurar un patrón de flujo másico y mantener un nivel de material en la sección cilíndrica.
La segunda mayor consideración, fue mantener la velocidad de gas superficial lo más baja posible para prevenir que el producto se fluidizara.
Jenike & Johanson desarrolló tres diseños. Aún cuando nuestros diseños estaban basados en sólidos principios de flujo de sólidos a granel, el diseño y uso del secador era único, así que desarrollamos tres diseño de modelos a escala, correspondientes a las tres opciones a escala completa. Estos diseños fueron modificados ligeramente de modelos a escala exacta para cumplir con las propiedades de fluidez asociadas con los secadores menores. Dow seleccionó la opción recomendada, y después construyeron y probaron el modelo a escala.
EL RESULTADO
De acuerdo a Karl Jacob del Laboratorio de Procesos de Dow Solids, “El diseño piloto funcionó como esperado, confirmando un flujo de material uniforme sin que algún producto fuera arrastrado, y cumpliendo las especificaciones de humedad. No vimos signos de degradación en la calidad del producto. El diseño piloto confirmó básicamente el diseño de Jenike & Johanson y una vez más resaltó su experiencia. Esto nos aseguró que una unidad a escala completa será altamente exitosa, ahorrando cantidades sustanciales de dinero y tiempo respecto a los equipos disponibles en el mercado. Jenike & Johanson continúa mostrándonos que son líderes en el área del manejo de sólidos”.
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