1. La fase de secado acelerado de las materias primas en un secador flash

Dentro del medio de transferencia de calor, las partículas están expuestas a temperaturas elevadas y una humedad del aire inferior al 100%. En un período de tiempo muy corto, las superficies de las partículas se calientan hasta la temperatura de bulbo húmedo del medio de secado. En consecuencia, la tasa de evaporación de la humedad se acelera rápidamente. Después de un cierto período, el calor absorbido por las partículas se equilibra con el calor consumido por la humedad que se evapora, alcanzando así un estado de equilibrio. Esta fase es extremadamente breve y el volumen de humedad expulsado es relativamente pequeño; luego, el proceso pasa a la fase de secado a velocidad constante.

2. La fase de secado a velocidad constante de las materias primas en un secador flash

Durante esta fase, la humedad que se evapora de la superficie de la partícula se repone continuamente con la humedad que migra del interior de la partícula a su superficie, asegurando que la superficie permanezca en un estado constantemente húmedo. En este punto, tanto la tasa de secado como la temperatura superficial de las partículas permanecen constantes. La tasa de evaporación se correlaciona directamente con las diferencias en la concentración de vapor de agua y la temperatura entre la superficie de la partícula y el medio circundante; cuanto mayores sean estas diferencias, más rápida será la tasa de secado. Además, la tasa de secado se ve influenciada por la velocidad del flujo de aire a través de la superficie de la partícula; invariablemente se forma una capa límite estancada de aire, una "película de gas", en la superficie. Reducir el grosor de esta película de gas facilita tanto la evaporación de la humedad como el intercambio de calor. Por lo tanto, aumentar la velocidad del flujo de aire a través de la superficie de la partícula puede acelerar efectivamente el proceso de secado. A medida que el secado continúa durante un cierto tiempo, la tasa a la que la humedad se difunde desde el interior de la partícula comienza a caer por debajo de la tasa de evaporación superficial. En consecuencia, la humedad interna ya no puede saturar completamente la superficie para mantener la evaporación superficial, marcando la transición a la siguiente fase de secado.

3. La fase de secado desacelerado de las materias primas en un secador flash

Una vez que la tasa de evaporación alcanza un cierto umbral, la humedad interna dentro de las partículas se vuelve insuficiente para mantener toda la superficie saturada. El área de la superficie húmeda disminuye gradualmente, lo que provoca que la tasa de secado disminuya progresivamente. Durante esta fase, tanto el volumen de evaporación como la tasa de consumo de calor disminuyen significativamente. La temperatura superficial de las partículas supera la temperatura de bulbo húmedo del medio de secado y continúa aumentando, mientras que la diferencia de temperatura entre las partículas y el medio de secado se reduce gradualmente hasta que las dos temperaturas son casi o exactamente iguales.

4. La fase de equilibrio de las materias primas en un secador flash

En esta etapa, la tasa de absorción de humedad por la superficie de la partícula alcanza el equilibrio con la tasa de evaporación. En consecuencia, la tasa de secado cae a cero. La humedad residual que permanece dentro de las partículas constituye el "contenido de humedad final"; típicamente, este nivel no debe caer por debajo del contenido de humedad de equilibrio requerido para un almacenamiento seguro. En un secador flash rotatorio, las partículas de material seco son típicamente finas y su tiempo de residencia dentro de la cámara de secado es extremadamente breve, generalmente oscilando entre solo 1 y 3 segundos. En consecuencia, durante la fase de secado a velocidad constante de las partículas, su temperatura superficial corresponde a la temperatura de bulbo húmedo del medio de secado. El uso de un secador flash rotatorio asegura una distribución uniforme del tamaño de partícula de las materias primas, facilitando así el mantenimiento de la calidad del producto.