secagem industrial

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secagem industrial na produção de extratos de plantas
 Josimar Araújo; Sérgio Lara de Carvalho
Alunos do 6º período de Farmácia da Universidade Presidente Antônio Carlos
Resumo: A secagem Industrial é a operação na qual é retirada a umidade contida nos diversos materiais. É uma das operações industriais mais usadas na prática, tanto para o acabamento final ou equílibrio da umidade própria dos diversos materiais processados com o ar ambiente, como é o caso das madeiras e de seus derivados, das borrachas, dos couros, dos plásticos, da celulose e seus derivados, etc., como para a sua melhor conservação, como é o caso dos cereais, dos alimentos e dos materiais perecíveis. Abordaremos três tipos de secadores , o leito fluidizado, liofilização e spray dryer.
Palavras- chave: Leito fluidizado; secagem; liofilização; spray dryer
UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS-UNIPAC
INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS – INBIO 
CURSO
 DE 
GRADUAÇÃO EM 
FARMÁCIA 
– 
Campus Barbacena	 
Rodovia MG 338 - km 12 - Colônia Rodrigo Silva
Barbacena/MG - CEP: 36.201-143 - CX Postal 266 – (32) 3339 - 4920
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Introdução
 A secagem Industrial é a operação, pela qual é retirada a umidade contida nos diversos materiais, promove o acabamento final dos produtos antes de sua classificação e embalagem , e auxilia o equilíbrio da umidade dos diversos materiais processados com o ar ambiente. Além disso, a secagem melhora a conservação dos alimentos e dos materiais perecíveis. Teoricamente pode - se definir que a secagem é destinada a remoção de um líquido agregado a um sólido para uma fase gasosa através da vaporização térmica. É um processo simultâneo de transferência de calor e massa entre o produto e o ar da secagem. 
 
Alguns fatores importantes a considerar na escolha do procedimento de secagem industrial são: 
-A temperatura a ser utilizada 
-O tempo de secagem 
-O teor de umidade final exigido 
-Volume da produção 
-Tipo de equipamento 
-Manutenção dos constituintes
Esta operação possui grande importância para os produtos farmacêuticos, complementos nutricionais e produtos similares, pois muitos são materiais higroscópicos como pós e granulados. Assim, na fabricação de tais cápsulas e comprimidos, qualquer umidade descontrolada tende a desenvolver muitos problemas como a alteração da durabilidade dos produtos, redução da qualidade do produto e do revestimento, desenvolvimento bacteriano, alteração no volume no peso dos produtos, alterações no desempenho das substâncias ativas, entre outros.
 Nos produtos agrícolas esta operação é importante, devido ao fato de que os grãos e sementes são produtos higroscópicos (eles tendem a repassar ou receber vapor d’água do ar que os circunvizinham), e a sua armazenagem e conservação requerem a matéria seca. Logo, esta operação é aplicada para reduzir o teor de umidade desse tipo de produto e driblar o seu processo de deterioração.
O objetivo deste trabalho é abordar os principais métodos de secagem industrial. 
Metodologia
Este trabalho baseia-se em uma revisão da literatura baseada em artigos e sites.
Desenvolvimento
Leito Fluidizado
Os secadores de leito fluidizado do tipo vertical são unidades, cuja geometria facilita e escoamento do fluxo de produtos e de gases. Neste secador, o ar de secagem atravessará uma placa perfurada, provocando uma turbulência no produto que se encontra sobre ela. Quando o conjunto começa e continua flutuar sobre a placa, o conjunto passa a ser denominado leito fluidizado. 
Os secadores fluidizados operam com grandes vazões de produto e fluxos de gases. É utilizado para processos de secagem em indústrias, como do cloreto de sódio e carbonato de sódio, o tratamento de resíduos industriais, a queima de enxofre e pirita[1] na produção de ácido sulfúrico e na queima de biomassa e carvão mineral, na gaseificação de carvão e produção de energia elétrica em termoelétricas. 
As principais vantagens são:
3.1.1 Aplicaçõe s do S e cador de Le ito Fluidizado 
 Areia 
 Minerais 
 Misturas Químicas 
 Polímeros 
 Alime nto s 
3.1.2 Principais be ne fícios dos s e cadore s de le ito fluidiza do : 
- Alto rendimento 
- Tempo efetivo de funcionamento 
- Manutenção fácil, de baixo custo 
- Fácil operação 
- Processo automatizado 
- Integração com outros equipamentos periféricos 
 
Liofilização
A liofilização é uma secagem que constitui na remoção da água através da sublimação. Ocorre quando o alimento congelado, isto é, quando todo o seu conteúdo de água está na forma de gelo, é submetido a condições de pressões muito baixas. O produto é colocado em câmaras herméticas, o ar de dentro é removido através de bombas de alto vácuo, criando a condição para que ocorra a sublimação da água. A água passa de seu estado sólido para o gasoso a temperaturas muito baixas e sem a presença de oxigênio, fatores muito favoráveis para a preservação das características nutricionais de um alimento.
Os liofilizadores são constituído de câmara de vácuo, fonte de calor, condensador e bomba de vácuo. A câmara de vácuo (onde o alimento fica contido) tem por objetivo diminuir a pressão, para que não ocorra fusão do gelo. A fonte de calor tem a finalidade de suprir calor latente de sublimação. O condensador é formado por serpentinas de refrigeração que transformam os vapores diretamente em gelo , este é adaptado com dispositivos automáticos de descongelamento a fim de manter área máxima de serpentina livre para que haja uma maior eficiência do processo. A bomba de vácuo tem a finalidade de remover os vapores não condensáveis.
 “S ecador de leito fluid i zado tem capacidade nomina l de 90 t/h. Automático, promove a 
3.
2 – Liofilizado r 
É um importante no processo industrial para secagem de alimentos, partes de materiais cirúrgicos, farmacêuticos e outros. 
3.2.1 – Caracte rís ticas de um Liofilizado r 
O processo de secagem ocorre através de sublimação da amostra congelada, sem ocorrer a perda das propriedades da amostra secada. P ara isto faz- se necessário que a zona da temperatura de sublimação seja abaixo do ponto triplo. A maioria dos liofilizadores trabalham com dez graus Celsius negativos ou a uma pressão absoluta de aproximadamente 2mmHg. 
Etapas da Liofilização:
3.2.2 Funcioname nto 
-Congelamento. 
-Secagem Primária – A água congelada é removida por sublimação, formam- se poros no interior do produto que está sendo secado. 
-Secagem Secundária– Ocorre a remoção da umidade sublimada. 
Vantagens:
 
3.2.3 – Vantage ns de um Liofilizado r 
-A exclusão do risco de degradação térmica constitui, certamente, a sua maior vantagem tecnológica. 
- A forma porosa do produto obtido confere facilidade de dissolução. 
Secador Atomizador (Spray Dryer)
O spray dryer é empregado em diversos setores industriais como o alimentício, químico, petroquímico, entre outros. Sua aplicação é ideal para secar produtos sem que ocorra qualquer impacto negativo em suas propriedades químicas e físicas, sendo que em alguns casos existe até uma melhora nessas propriedades estabilizando o produto liquido de rápidas oxidações ou degradações.
O spray dryer secagem é um processo flexível que pode ser utilizado em solução, suspensão, pasta, emulsão, preservação dos alimentos, entre outras mais.
Há quatro etapas principais no processo de secagem por aspersão: 
Atomização da alime nt ação; 
 Evaporação da umidade livre; 
 Evapo ração da umidade ligada; 
 Recuperação do produto (limpe za do agente de secagem).
- Atomização da alimentação;
- Evaporação da umidade livre;
- Evaporação da umidade ligada
- Recuperação do produto
 Atomização da alime nt ação; 
 Evaporação da umidade livre; 
 Evapo ração da umidade ligada; 
 Recuperação do produto (limpe za do agente desecagem). 
O funcionamento do spray dryer secagem conta com atomização. Dentro de uma câmara ocorre a pulverização do produto dentro de uma câmara submetida a uma corrente controlada de ar quente. Junto a esses processos, acontece a vaporização da água contida no mesmo, e consequentemente a separação ultrarrápida dos sólidos e solúveis.
Todos os processos são realizados com a degradação mínima do produto em secagem, pois o spray dryer secagem coloca o solvente em uma temperatura controlada por segundos e isso faz com que o solvente evapore instantaneamente com uma elevação mínima da temperatura do material úmido em processo.
Com o spray dryer secagem é possível obter um produto final de alta qualidade; redução dos pesos e volumes quando aplicado para produtos alimentícios; baixo custo de operação; alta qualidade dos pós obtidos; processo com excelente rendimento; produção de material com ótima solubilidade e alta estabilidade, com umidade residual homogênea durante todo o processo.
Com a secagem por nebulização (“spray drying”) são obtidos produtos como o leite, o sabão em pó, e o café. Na pós-colheita do café, por exemplo, esta operação é uma etapa crítica já que esta atribui qualidades desejáveis no produto final. Bastante versátil esse processo elimina as etapas posteriores de moagem, e o tempo de residência dos produtos nos equipamentos é reduzido. Essa modalidade de secagem é empregada em materiais que apresentam sensibilidade ao calor, como os materiais de origem biológica (produtos com leveduras, enzimas, proteínas).
Vantagens:
- Versatilidade (obtenção de pós, grânulos ou aglomerados) 
-Obtenção de produto com granulometria definida e homogênea 
-Operação contínua 
-Adaptável a automação 
-Materiais sensíveis ao calor 
- Elevado rendimento por tempo de produção.
Conclusões
 A secagem está entre as operações mais usuais na indústria química.Os secadores possuem papel fundamental no processamento industrial podendo atuar de diversas maneiras. A escolha adequada do equipamento de secagem é fundamental, para a obtenção de produtos finais adequados, de boas características e estáveis quanto à conservação do mesmo. É extremamente relevante a consideração de que este seja um dos equipamentos mais importantes em uma indústria de processamento, já que a matéria- prima raramente chega em uma indústria em perfeitas condições de utilização.
Referências
 - Curso de especialização em papel e celulose, diponivel em http://sites.poli.usp.br/d/pqi2530/alimentos/pacheco_secagem_cap_1.pdf.
-Spray process,	disponível	em: http://www.sprayprocess.com.br/spray-dryer-secagem.
-Aplicação da secagem por spray drying para a produção de extratos vegetais secos, disponível em: http://www.unilago.edu.br/revista/edicaoanterior/Sumario/2013/downloads/2013/APLICA%C3%87%C3%83O%20DA%20SECAGEM%20POR%20SPRAY%20DRYING%20PARA%20A%20PRODU%C3%87%C3%83O%20DE%20EXTRATOS%20VEGETAIS%20SECOS.pdf
-Liofilização,disponível 	em: http://www.unilago.edu.br/revista/edicaoanterior/Sumario/2013/downloads/2013/LIOFILIZA%C3%87%C3%83O.pdf
-BEQ, Secagem industrial, disponivel em: https://betaeq.com.br/index.php/2017/08/18/secagem-industrial/
- Foust, Wenzel, C lump, Maus, Andersen., `` Princípios das O perações Unitárias . 
Segunda Edição. 1960