Determinación de las curvas de secado mediante un secador de bandeja, en el proceso de Bentonita activada con H2SO4, a nivel piloto

Abstract

En el proceso de secado de la arcilla activada, existen dos métodos importantes que se pueden usar para secar arcillas activadas: Secador Rotatorio Continuo [1] y Secador por Atomización (6). Pero para determinar las características y mecanismos que intervienen en el secado de la arcilla es fundamental utilizar un secador de bandeja por lote. El objetivo del presente trabajo es obtener la curva de velocidad de secado, fijando ciertas condiciones iniciales de humedad, y definir los mecanismos que intervienen en el secado de las arcillas activadas con ácido sulfúrico, permitiendo utilizar esta información en los procesos de secado continuo, así como encontrar las ecuaciones que gobiernan los diferentes mecanismos de secado. Se utilizó una bandeja de área superficial de 214 cm2 en la cual se carga la bentonita húmeda, las muestras tomadas fueron de 48 a 138 g aprox. y 38 a 50% de humedad inicial para llevarla a una humedad final de 8 a 13%. Se representó la Masa Total de Arcilla (MT) vs. Tiempo de Secado (0), mostrándose dos periodos, uno de tendencia lineal, presentándose luego una desviación, este segundo periodo consta de dos etapas, la primera etapa consiste en la formación de una estructura rígida o semirígida en la superficie del sólido, la segunda es la remoción de la humedad remanente y esto esta frecuentemente acompañado por una vaporización interna, la cual puede causar la expansión del sólido. Estas características de secado están representadas en la Fig. 6, como una curva de velocidad de secado vs. humedad del sólido. Este segundo período puede ser representado por la ecuación: Wc= 0.003463 Xm (1.6556)

In the drying process of activated clay there are two important methods that can be used to dry this activated clay: Rotator continuous drying and drying atomization. But to determine the characteristics and mechanism which intervene in the drying of clay is fundamental to use a batch tray drying. The objective of the present work is obtain the curve of drying velocity, fixing some initial conditions of humidity, and to define the mechanisms involved in the drying of activated clay with sulphuric acid. Further, this information will be used to scale to continuous drying andfind out the equations which govern this process. It was necessary to use a tray of 214 cm2 surface area to charge moist bentonite. Samples were taken containing between 48 and 138 g, and initial humidity between 38 and 50%; to achieve a final humidity of between about 8 and 13%. Graph of clay total mass (MI) versus drying time (0) show two periods: firstly a linear trendfollowed by a no-linear trend. This second period consist of two stages, the first one consist in the formation of a rigid structure or semi-rigid on the surface of the solid. The second one consists in the removed of the moisture balance and this is frequently accompanied by an internal vaporization which can cause the solid expansión. These drying characteristics are presented in graphic N° 6 as a curve of drying velocity vs. so lid humidity. These second period can be represented by the equation: Wc = 0.003463 Xm (1.6556)