Conceptos básicos de los secadores por pulverización

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Índice

Un secador por pulverización le ayuda a convertir rápidamente un líquido o un lodo en polvo seco. Sólo se tarda unos segundos. El secado por pulverización se utiliza para hacer cosas como café instantáneo, preparados para bebés o medicamentos. Estos productos necesitan mantenerse frescos y ser fáciles de almacenar. El mercado mundial de secadores por pulverización rondó los $6.230 millones en 2024. La gente quiere más alimentos, productos lácteos y medicinas, por lo que el mercado sigue creciendo.

Principales conclusiones

  • Los secadores por pulverización transforman rápidamente los líquidos en polvos secos. Esto ayuda a que los productos se conserven bien durante más tiempo y facilita su conservación. El proceso de secado por pulverización utiliza aire caliente y atomizadores. Estas herramientas producen pequeñas gotas que se secan rápidamente. Esto no daña los ingredientes sensibles. El secado por pulverización ahorra tiempo y energía. Es más barato y funciona bien para hacer muchos productos. Este método es bueno para muchas cosas, como alimentos, medicamentos y productos químicos. Permite controlar la calidad y el tamaño del polvo. La microencapsulación en el secado por pulverización mantiene seguros los nutrientes y los sabores. Esto ayuda a que los productos duren más y se mantengan estables.

¿Qué debe saber sobre los secadores por pulverización?

Los secadores por pulverización transforman materiales líquidos en polvos secos mediante un proceso de secado rápido con gas caliente. Este método se utiliza mucho en las industrias alimentaria, farmacéutica y química.

Qué es un secador por pulverización

Un secador por pulverización es una máquina que convierte un líquido en polvo seco en sólo unos segundos. Se utiliza para fabricar productos fáciles de almacenar y que duren más tiempo. La secadora por pulverización pulveriza pequeñas gotas de líquido en una corriente de aire caliente. El calor elimina rápidamente el agua y deja partículas secas.

En las fábricas se pueden encontrar varios tipos de secadores por pulverización. Cada tipo utiliza una forma diferente de romper el líquido y secarlo. Aquí tiene una tabla que le ayudará a ver los principales tipos y funcionamiento:

Tipo de secador por pulverización

Método de atomización

Características de diseño y aplicaciones

Atomización rotativa (centrífuga)

Rueda giratoria

Maneja líquidos espesos o arenosos; buena para muchos materiales; puede utilizar piezas resistentes para alimentaciones duras.

Boquilla de presión Atomización

Bomba de alta presión

Produce un polvo pequeño y homogéneo; común en alimentos y productos lácteos; proporciona buena fluidez y volumen.

Atomización de boquillas de dos fluidos

Gas comprimido

Utiliza aire y líquido juntos; produce gotas finas; se utiliza a menudo en plantas de ensayo.

Combinación con lechos fluidizados

Pulverización + lecho fluidizado

Añade secado o enfriamiento adicional; hace polvos sin grumos; reduce el polvo.

Ciclo cerrado

Lazo sellado con gas inerte

Detiene incendios; bueno para líquidos inflamables; puede recuperar disolventes.

Consejo: Puede elegir el tipo de secador por pulverización adecuado en función de su producto y de sus necesidades de seguridad.

Componentes clave

Cada secador por pulverización tiene varias piezas importantes. Cada parte le ayuda a obtener polvo seco de su alimento líquido. He aquí cómo funciona cada parte:

  1. Bomba de alimentación: Mueve el líquido en el secador de pulverización a un ritmo constante.

  2. Atomizador: Rompe el líquido en gotitas diminutas, lo que acelera el secado. Puedes utilizar una boquilla o una rueda giratoria.

  3. Calentador de aire: Calienta el aire antes de que entre en la secadora, para que el agua de su líquido pueda evaporarse rápidamente.

  4. Dispersor de aire: Distribuye uniformemente el aire caliente en el interior de la cámara de secado.

  5. Cámara de secado: Aquí es donde se produce la magia. Las gotas se encuentran con aire caliente y se convierten en polvo.

  6. Descarga de polvo: Recoge la mayor parte del polvo seco a medida que cae al fondo.

  7. Separador ciclónico: Hace girar el aire para recoger la pólvora fina que no cayó en la recámara.

  8. Extractor: Impulsa el aire a través del sistema y mantiene todo en movimiento.

  9. Salida de aire de escape con filtro de bolsa: Filtra los últimos restos de polvo antes de que el aire salga del secador por pulverización.

Cada pieza trabaja conjuntamente para ofrecerle una forma rápida, segura y limpia de secar sus productos.

¿Cómo funciona el proceso de secado por pulverización?

El secado por pulverización transforma el alimento líquido en polvo seco por etapas. Cada paso es importante para la buena calidad y eficacia del producto. Veamos qué ocurre en cada etapa.

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Preparación de piensos

En primer lugar, hay que preparar el pienso. El pienso puede ser una solución, una emulsión o una suspensión. Puede utilizar leche, soluciones proteínicas, extractos vegetales o lodos químicos. Muchos alimentos y medicamentos utilizan proteína de suero, gelatina o almidón modificado como pienso. Éstos ayudan a fabricar polvos con la textura y estabilidad adecuadas.

Antes de poner el pienso en el secador por pulverización, debe comprobar algunas cosas:

  • Temperatura de secado: Esto cambia la cantidad de agua que permanece en el polvo y la rapidez con que se seca.

  • Velocidad de la bomba (velocidad de alimentación): Las velocidades más bajas producen gotas más pequeñas que se secan más rápido.

  • Velocidad del aire: Un aire más rápido ayuda a separar las partículas y cambia el tamaño del polvo.

  • Presión de atomización: A más presión, gotas más pequeñas.

  • Viscosidad del pienso: Los piensos más espesos producen gotas más grandes.

  • Tensión superficial: Una mayor tensión superficial también hace que las gotas sean más grandes.

  • Temperatura de entrada del aire de secado: Controla la rapidez con la que el agua sale de las gotas.

  • Caudal de aire de secado: Esto cambia la eficacia del proceso para eliminar el agua.

  • Presión y cantidad de aire de atomización: Esto cambia la forma en que se forman y secan las gotas.

Tienes que configurar estas cosas para que coincidan con tu producto. Si utilizas la configuración correcta, tu feed funcionará bien en los siguientes pasos.

Nota: El secado por pulverización es bueno para los productos sensibles al calor, como las vitaminas, las enzimas y los aromas. Puede mantenerlos a salvo eligiendo el pienso y los ajustes de secado adecuados.

Atomización

La atomización es el siguiente paso. Aquí, se rompe el alimento en gotitas diminutas. Para ello se utiliza un atomizador. El atomizador puede ser una rueda giratoria, una boquilla o un dispositivo ultrasónico.

El atomizador que elijas cambia el tamaño y la forma de las gotas. Las gotas más pequeñas se secan más rápido, pero las muy pequeñas pueden perderse en el aire. Atomizadores rotativos utilizar la fuerza de giro para hacer gotas uniformes. Esto es bueno para trabajos grandes. Los atomizadores de boquilla utilizan la presión para empujar la alimentación a través de pequeños orificios. Esto permite controlar el tamaño de las gotas y la forma de la pulverización.

  • Atomizadores rotativos: Lo mejor para hacer mucho polvo y alimentaciones espesas.

  • Atomizadores de boquilla: Buenos para polvos finos y para cambiar el tamaño de las gotas.

  • Atomizadores ultrasónicos: Se utilizan para gotas muy finas en casos especiales.

Debe ajustar la velocidad y la presión del atomizador para su producto. El atomizador adecuado le ayuda a controlar el secado, el tamaño de las partículas y la calidad del polvo.

Cámara de secado

Una vez hechas las gotas, pasan a la cámara de secado. Aquí es donde se produce la mayor parte del secado. El aire caliente entra en la cámara y se mezcla con las gotas. El calor hace que el agua salga rápidamente, por lo que se obtienen partículas secas.

La temperatura de la cámara suele ser entre 100 °C y 180 °C. Debe mantener la temperatura constante. Si está demasiado caliente, puede dañar el producto o hacer que el polvo se apelmace. Si está demasiado fría, el secado es lento y el polvo permanece húmedo.

El flujo de aire en la cámara también es importante. El aire caliente debe moverse uniformemente alrededor de las gotas. Muchos secadores por pulverización tienen entradas de aire en los laterales y una salida en la parte inferior. Esta configuración hace que el aire se mueva hacia abajo, manteniendo la temperatura y la velocidad uniformes. Un buen flujo de aire ayuda a que el secado funcione mejor y le proporciona mejor polvo.

Consejo: Mantener la temperatura adecuada en la cámara protege los objetos sensibles al calor y mantiene la pólvora fluida y estable.

Recogida de partículas

Después del secado, hay que recoger el polvo del aire. El secado produce partículas finas que flotan en el aire. Para recogerlas se utiliza un separador ciclónico, un filtro de mangas u otro sistema.

La forma de recoger la pólvora cambia la cantidad que se recupera. Si utiliza un aspirador de aire y lo ajustas bien, puedes obtener más producto. También puede controlar la temperatura de entrada, la potencia del aspirador y la velocidad de la bomba para obtener los mejores resultados.

La mayoría de los secadores por pulverización utilizan un separador ciclónico para hacer girar el aire y recoger el polvo. Algunos añaden un filtro de bolsa para recoger los últimos restos antes de que salga el aire. Este paso le ayuda a obtener todo el polvo que pueda y mantiene el aire limpio.

Nota: Cambiar el sistema de recogida y los ajustes de secado le ayuda a obtener más polvo y mantenerlo de alta calidad.

¿Cuáles son las ventajas del secado por atomización?

El secado por pulverización ofrece varias ventajas, entre ellas una gran eficacia en la eliminación de la humedad, la capacidad de producir partículas uniformes y finas, y la conservación de la calidad del producto.

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Eficacia

El secado por pulverización es rápido y ahorra dinero. Puede convertir líquidos en polvo en cuestión de segundos. Este proceso utiliza energía sobre todo para calentar el aire. Otros métodos de secado suelen consumir más energía y llevan más tiempo. El sitio La siguiente tabla muestra la comparación entre el secado por pulverización y otros métodos:

Método de secado

Eficiencia energética

Características del consumo de energía

Comparación de costes operativos

Tiempo de procesamiento

Calidad y control de los productos

Escalabilidad y sostenibilidad

Secado por pulverización

30-50%

Uso moderado de energía, principalmente para calentar el aire

Costes operativos más bajos, entre 4 y 8 veces menos que la liofilización

Segundos

Buen control, adecuado para materiales sensibles al calor

Altamente escalable; los sistemas modernos incluyen recuperación de calor

Liofilización

1-5%

Alto consumo de energía debido a la congelación, el vacío y la sublimación

Coste entre 4 y 8 veces superior por kg de agua eliminada

Proceso por lotes más largo

Conservación de calidad superior para productos sensibles

Menos eficiente energéticamente, mayor inversión de capital

Secado de tambor

Mayor eficiencia térmica

Funcionamiento sencillo, mayor riesgo de daños térmicos

Menor inversión de capital

N/A

Control limitado, riesgo de sabor a quemado/cocinado

N/A

Secado por microondas

N/A

Calefacción volumétrica, distribución desigual de la energía

Tecnología emergente, retos de escalabilidad

De minutos a horas

Potencialmente mejor retención de nutrientes pero calentamiento desigual

Retos de escalabilidad

Bar chart comparing energy efficiency of spray, freeze, and drum drying methods

Las máquinas de secado por pulverización pueden funcionar todo el tiempo. Esto significa que obtendrá siempre los mismos resultados y ahorrará dinero. Las grandes secadoras por pulverización pueden secar más de 4.000 kg de agua cada hora. Esto las hace ideales para grandes fábricas.

Calidad del producto

El secado por pulverización permite obtener buenos polvos. Puede controlar la temperatura, el tamaño de las gotas y el flujo de aire. Esto ayuda a proteger elementos como las vitaminas y los aromas. La microencapsulación pone un escudo alrededor de estos nutrientes. Esto las mantiene a salvo del calor y el aire, por lo que duran más.

Muchas cosas cambian tu polvo final:

  • Propiedades del pienso como el pH, el espesor y la cantidad de sólidos que contiene

  • Presión y tipo de atomización

  • Temperaturas de entrada y salida

  • Caudal de gas y tiempo de permanencia en el interior

Si los prepara bien, su polvo fluirá bien y se disolverá rápido. También conservará sus nutrientes. Evitarás que se queme o se apelmace, lo que puede ocurrir con otras formas de secado.

Nota: El secado por pulverización es bueno para cosas a las que no les gusta el calor. El secado en tambor puede quemar o cocer el polvo.

Versatilidad

El secado por pulverización sirve para muchos productos. Puede utilizarse para alimentos, productos lácteos, productos químicos y medicamentos. Puede procesar soluciones, emulsiones y lodos. Puede hacer polvos de café, leche, vitaminas, detergentes y proteínas vegetales.

Consejo: El secado por pulverización es flexible, pero funciona mejor con determinados tamaños de polvo y humedad. Las partículas muy pegajosas o grandes pueden necesitar pasos adicionales.

Dónde está Secado por pulverización ¿De uso común?

El secado por pulverización se utiliza habitualmente en las industrias alimentaria, farmacéutica y química. Este proceso ayuda a transformar sustancias líquidas en polvos secos, mejorando la vida útil y la estabilidad.

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Industria alimentaria

El secado por pulverización se utiliza mucho en alimentación. Ayuda a convertir líquidos en polvos. Estos polvos duran más y son fáciles de usar. El secado por pulverización se utiliza en productos lácteos, bebidas y productos de panadería. La microencapsulación es importante en estos casos. Mantiene a salvo los aromas, las vitaminas y los probióticos. Este método protege los nutrientes del calor y el aire.

He aquí una tabla con alimentos elaborados mediante secado por pulverización:

Categoría

Productos alimentarios comunes fabricados mediante la tecnología de secado por atomización

Productos lácteos

Leche en polvo (entera, desnatada), proteínas de suero en polvo, preparados para lactantes

Bebidas y productos instantáneos

Extractos de café y té, zumo de frutas en polvo (naranja, mango, fresa)

Alimentos funcionales y aditivos

Probióticos, enzimas, aromatizantes, colorantes

Huevos y productos cárnicos

Huevo en polvo, proteínas de carne y pescado en polvo

Panadería y confitería

Almidón, edulcorantes como glucosa y maltodextrina

El secado por atomización funciona tanto en pequeños laboratorios como en grandes fábricas. Esto ayuda a los fabricantes de alimentos a probar nuevas ideas y mantener los alimentos frescos durante más tiempo.

Consejo: La microencapsulación permite añadir probióticos o aromas a los alimentos. Permanecen seguros durante el almacenamiento o la cocción.

Productos farmacéuticos

El secado por pulverización se utiliza para fabricar medicamentos. Se convierte rápidamente medicamentos líquidos en polvo. Esto mantiene a salvo las piezas sensibles al calor. La microencapsulación es muy útil en este caso. Oculta los malos sabores y controla cómo actúa el medicamento en el organismo.

  • Puede cambiar el tamaño de las partículas para mejorar la administración del fármaco.

  • La microencapsulación ayuda a que los medicamentos duren más y se mantengan estables.

  • El secado por pulverización hace que los polvos se disuelvan rápidamente y funcionen bien.

  • Se puede utilizar para enmascarar el sabor y para fármacos de liberación lenta.

  • Funciona para muchos tipos de medicamentos, como soluciones y suspensiones.

  • La microencapsulación ayuda a fabricar nuevas formas farmacéuticas, como polvos inhalables.

Las máquinas de secado por pulverización se encuentran en laboratorios y grandes fábricas de medicamentos. Esto facilita la fabricación de más medicamentos tras las pruebas.

Nota: La microencapsulación en medicamentos ayuda a administrar los fármacos de forma segura. También puede reducir los efectos secundarios.

Productos químicos y materiales

El secado por pulverización se utiliza en productos químicos y nuevos materiales. Ayuda a fabricar productos químicos especiales, catalizadores y nanomateriales. La microencapsulación protege las piezas sensibles y controla su funcionamiento.

El secado por atomización se utiliza tanto en pequeños laboratorios como en grandes plantas químicas. Esto lo convierte en una buena opción para nuevos materiales y productos químicos especiales.

Consejo: La microencapsulación en los productos químicos ayuda a que éstos funcionen mejor y duren más.

El secado por pulverización le permite transformar líquidos en polvos de forma rápida y segura. Así se ahorra tiempo y dinero. También se obtienen buenos polvos para muchas cosas.

Beneficio

Secado por pulverización

Liofilización

Tiempo de procesamiento

Segundos

Horas

Costes de explotación

Baja

Más alto

Escalabilidad

Alta

Limitado

A medida que la tecnología mejore, el secado por pulverización también lo hará. Piensa en cómo podría ayudarte el secado por pulverización en la escuela o el trabajo.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Qué productos se pueden fabricar con un secador por pulverización?

Puede fabricar leche en polvo, café instantáneo, proteínas en polvo, medicamentos y productos químicos. Los secadores por pulverización le ayudan a convertir muchos líquidos en polvo. Se pueden utilizar en fábricas de alimentos, medicamentos y productos químicos.

¿Cómo se limpia un secador por pulverización?

Debe limpiar el secador por pulverización después de cada uso. Utilice agua o una solución limpiadora. Asegúrese de eliminar todo el polvo de la cámara, las boquillas y los filtros. Esto mantiene sus productos seguros y su máquina funcionando bien.

¿Es seguro el secado por pulverización para las vitaminas y los aromas?

Sí, el secado por pulverización protege las vitaminas y los aromas. Puede controlar la temperatura y el tiempo de secado. Esto ayuda a mantener fuertes los nutrientes y el sabor. Muchas empresas utilizan el secado por atomización para ingredientes sensibles al calor.

¿Se puede utilizar el secado por pulverización para lotes pequeños?

Puede utilizar el secado por atomización para lotes pequeños en laboratorios o plantas piloto. Los secadores por atomización pequeños le ayudan a probar nuevos productos antes de fabricar grandes cantidades. Esto ahorra tiempo y dinero.

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