53 - ¿Cuándo se requiere un enfriador de retorno de aire de proceso?
En los capítulos 50 y 51 se describe el funcionamiento y la regeneración de tamices moleculares, también conocidos como cartuchos desecantes.
Especialmente en el secado a altas temperaturas y/o en secadores de aire seco sin control automático del flujo de aire, son particularmente importante la temperatura del aire de retorno y la temperatura asociada del tamiz molecular activo. El trasfondo es que la capacidad de absorción de agua del desecante disminuye a altas temperaturas.
Como aire de proceso se entiende en este contexto, el aire seco (aire de proceso) después de que conduzca el material a la tolva de secado, absorba la humedad y posteriormente sea conducido a través del tamiz molecular.
Como recordatorio: en el secado de plásticos, el flujo de aire seco juega un papel decisivo además de la temperatura de secado, el punto de rocío y el tiempo de secado.
El flujo de aire seco generalmente se ajusta al rendimiento deseado del material. Asimismo es crucial que la temperatura del aire de proceso se encuentre dentro del área permitida.
Durante el funcionamiento normal el aire seco se enfría a su paso a través del material. Por un lado contribuye a la evaporación y al enfriamiento del agua. A esto se agrega el efecto de enfriamiento del nuevo material frío y sin secar que fluye desde arriba hacia la tolva de secado.
Suponiendo que el rendimiento del material se redujese o incluso se detuviese la producción, existiría el riesgo de que el material se secase en exceso y posiblemente se dañase. Debido a que el flujo de aire seco predeterminado continúaría fluyendo a través del material en la tolva de secado. Al mismo tiempo aumentaría la temperatura del aire de proceso. El motivo por el que ocurre esto es que se elimina el “enfriamiento por aire” descrito anteriormente. Con sistemas de secado controlado, esta circunstancia puede evitarse en gran medida reduciendo el flujo de aire.
Si el flujo de aire que se va calentando fluye a través del tamiz molecular, la temperatura del desecante aumenta, lo que al mismo tiempo ocasiona que disminuya su capacidad de absorción de agua. A partir de aproximadamente 70-80 ° C un tamiz molecular absorbe muy poca o nada de agua. En el peor de los casos, esto puede ocasionar que el cartucho desecante ya no seque o incluso libere agua nuevamente. Al mismo tiempo posiblemente ocasiona un consumo energético mayor. Para evitar esto, la temperatura del aire de proceso si es posible debe ser inferior a aproximadamente 60 ° C.
Una posibilidad de enfriar el aire de proceso a una temperatura eficiente es instalar un enfriador de retorno de aire de proceso entre la salida de aire en la tolva seca y el cartucho desecante. Los enfriadores de retorno de aire de proceso generalmente funcionan con agua y deben conectarse a un circuito de enfriamiento. A temperaturas de secado muy altas, como por ejemplo al secar PET, parte de la energía térmica se puede recuperar con un intercambiador térmico. Además, se requiere un menor consumo de energía para el enfriamiento.
Si se requieren altas temperaturas de secado el flujo de aire de proceso también son factibles. En sistemas de secado no regulados, las temperaturas de secado superiores a 120 ° C pueden ser críticas. Para lograr la temperatura del flujo de aire de proceso requerida generalmente ya no es suficiente con el enfriamiento por evaporación de agua y el frío del nuevo material.
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