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Para la optimación final de los parámetros propios del secadero fluidizado/móvil, tales como la temperatura de operación, porcentaje de mezcla del sólido a tratar, caudal de aire empleado, etc., se han realizado los experimentos mostrados en la tabla 4.5.

En todos los experimentos se ha cargado el lecho móvil con orujo húmedo de humedad comprendida entre 42 y 65%, (grado de mezcla entre 53 y 80%). La temperatura del aire de entrada estaba comprendida entre 60 y 160W y la temperatura dentro del lecho entre 50 y 1300C. Los caudales de aire empleados están comprendidos entre 4 y 5 L/s.

Por medio de la gravedad y el contacto con el fluido caliente, el orujo húmedo del lecho móvil va descendiendo en el lecho y se va secando. Cuando llega a la zona tronco-cónica, se alimenta al lecho fluidizado con una humedad inferior a la inicial, aspecto ya tratado en el apartado 4.3.4. La alimentación del sólido presecado al lecho fluidizado produce una disminución de la temperatura dentro del mismo aproximándose ésta a la temperatura de bulbo húmedo. Los perfiles de temperatura que se generan dentro del lecho son semejantes a los mostrados en las Figuras 4.17 y 4.18. Finalmente, el orujo seco se va extrayendo del lecho fluidizado por medio de una válvula J.

En la Tabla 4.5 se muestran las condiciones y características de los experimentos

realizados, reflejando cuáles de ellos han sido empleados para verificar los porcentajes de mezcla óptimas (tratado anteriormente en el apartado 3.3), caudales de aire (que se ha tratado más

detalladamente en el apartado 4.3.3.2) y optimar la temperatura del lecho fluidizado.

Se ha analizado la influencia de la temperatura en la humedad del sólido a la salida y en la calidad del aceite contenido en el orujo seco, reflejando estos datos en la tabla 4.6, que se comentarán más adelante.

En las siguientes gráficas se muestran cunas de secado para diferentes condiciones de

operación. En cadauna se muestra:

• Temperatura de entrada del aire, que se mantiene aproximadamente constante durante

la totalidad del experimento, mostrando una variación de aproximadamente ±5W. • Temperatura del lecho, que depende de varios factores, entre los que cabe destacar: la

4.- Estudio del secado de orujo

alimentación del sólido presecado. Por ello, es difícil mantener la temperatura dentro del lecho constante y por ello estos valores en adelante se expresarán siempre con intervalos

más o menos amplios.

• Humedad del sólido, es la humedad del sólido medida a la salida del secadero, que

depende de múltiples factores tales como: tiempo de residencia, temperaturas del fluido a la entrada y en el lecho, calidad del contacto dentro del secadero, porcentale de mezcla, etc.

Tabla 4.5.- Experimemos de secado en lecho fluidizado/mnóvil

CONDICIONES DE OPERACIÓN Qaire (Lis) J~__________ Teneraja (0(3) = 60 ( (0(3) = 50 Hñú~í8¡ (%bh) Mrnezt¡a(%) == 65 4 5 ~ Expn0 OBJETIVOS

55.78 Secado en continuo a bajas

temperaturas y optimación de la temperatura de operación 60 50 47.2 60 4.5 2 60 50 42.05 60 4.5 )[ 3 4.5 j[ 4 75 60 47.69 60

85 75 43.51 60 4.5 5 Verificación del grado de

mezcla optimación de la temperatura de operación 90 75 52.78 75 4.5 6 90 75 52.52 75 4.5 7 120 100 53.25 80 4.5 8 Optimación de la temperatura de operacton 115 100 65 60 4.5 9 150 110 46.13 60 4.5 10 = 11 150 120 45.15 65 4.5 Optimación de la temperatura de operacion.

150 120 50 53 4 ¡2 Verificación del caudal de

fluido

150 120 50 65 4.5 13 Verificación del caudal de

fluido

140 120 51.24 64 5 14 Verificación del caudal de

fluido

160 120 47.54 63 4.5 15 Verificación del caudal de

fluido 46.72 63 4.5 = /60 = 140 /20 == 125 476 60~4 5 125 22 100j4.5

16 Verjficadón del azuda! de fluido

17 Optimación de la

temperatura de operacion

160 18

En la Figura 4.20 (a) se muestra los resultados obtenidos en el experimento 18, cuyas condiciones de operación se muestran en la tabla 4.5. Se muestra la curva de secado con la

4.- Estudio del secado de orujo

representación de la temperatura dentro del lecho y a la entrada del mismo. Como se puede observar, la temperatura de entrada del aire presenta un valor prácticamente constante en tomo a 83-86 O(3~ Sin embargo, la temperatura del lecho es más variable, mostrando un amplio margen de

oscilaciones comprendido entre 50 y 75 0C. Cabe destacar la influencia de la temperatura de bulbo húmedo del sólido procedente del lecho móvil, más baja que la del sólido que se encuentra en el fluidizado, apreciándose ésta en la disminución drástica de la temperatura que se produce principalmente en los minutos 75, 145 y 185, coincidiendo con la alimentación de orujo presecado del lecho móvil al fluidizado.

El tiempo empleado para la recuperación de la temperatura de consigna depende de múltiples factores, entre los que cabe destacar la temperatura del aire de entrada (si el aporte energético unitario es mayor, el tiempo necesario para alcanzar la temperatura de consigna es menor), la cantidad de sólido alimentado al lecho en cada pulso (a igualdad de la temperatura del aire de entrada, una mayor cantidad de sólido presecado alimentado al lecho tinidizado requiere un aporte energético mayor y por lo tanto el tiempo necesario para alcanzar la temperatura de consigna es mayor).

En la Figura 4.20. (b) se muestran los resultados obtenidos en el experimento 6, cuyas condiciones de operación se recogen en la tabla 4.5. Las perturbaciones de temperatura dentro del lecho son de nuevo debidas al ritmo de alimentación del sólido parcialmente seco desde el lecho móvil al fluidizado. Cabe destacar que la humedad de salida del secadero es prácticamente constante pasado un tiempo de 15 a 20 minutos, esto es conseguido mediante el sistema de control que se tratará posteriormente.

La diferencia entre ambas curvas de secado (Figuras 4.20 (a) y (b)) es fundamentalmente la humedad inicial del sólido a secar. En cualquiera de los casos, el tiempo de contacto, dentro del lecho fluidizado, requerido por el sólido húmedo para dotar al orujo de las condiciones de extractabilidad adecuadas (humedad inferior al 12 %>, para una temperatura de consigna de 75W, es aproximadamente 15 minutos. Este tiempo es considerablemente menor que en el caso de secado ambiental, como se puede deducir si se comparan las Figuras 4.6 y 4.20 y menor que en el secado en lecho fluidizado como se observa comparando las Figuras 4.11 y 4.20. Esto es debido a la mejora en el tipo de contacto y aprovechamiento energético que se produce al combinar el lecho fluidizado y móvil.

4.-

e

Cabe destacar que aunque el aceite extraído del orujo seco se ve sometido a un tratamiento

de refino posterior, para capacitar a dicho aceite para el consumo humano, el coste de refino de éste

es proporcional a la calidad del orujo seco. Si la calidad del aceite extraído es muy bajo podría

darse el caso de que el proceso de refino fuese prohibitivo desde el punto de vista técnico y sobre todo desde el punto de vista económico. Por todo ello es necesario que el orujo seco tenga la mejor calidad posible, ya que de esta forma los costes de los tratamientos posteriores serán menores.

Teniendo en cuenta las condiciones de operación tratadas en el secado dentro de un lecho

fluidizado exclusivamente, se han ensayado temperaturas de lecho comprendidas entre 60 y 125 0C, encontrando que para la temperatura de 125W, según se muestra en la Figura 4.21, el tiempo de residencia se reduce a menos de 4 minutos, valor que resulta adecuado para un posible escalado. De igual forma, según se muestra en la tabla 4.6, las características del aceite extraído de este orujo seco, como era de esperar, pierde calidad en cuanto a la acidez se refiere, frente al anterior cuyas

temperaturas de operación eran menores. A pesar de todo esto, dichas condiciones de acidez no

dificultarían el tratamiento de refino posterior. Teniendo en cuenta la temperatura a la que se desarrolla el secado (125<’C), el tiempo de residencia que lleva implícito éste (4 minutos) y la

calidad del aceite extraído, éstas condiciones son adecuadas para elproceso de secado con vistas a un proceso extractivo posterior, así como para otras utilidades paralelas (compostaje, etc.).

Como se muestra en la Figura 4.21, la temperatura de entrada se mantiene en un intervalo estrecho (140-160W). Por contra, la temperatura del lecho presenta un perfil más heterogéneo, esto

es debido, como ya se ha mencionado, a la alimentación del sólido parcialmente seco desde el lecho móvil al fluidizado alcanzando de esta forma la temperatura de bulbo húmedo. Sin embargo, esta

circunstancia no afecta en exceso a la humedad de salida del secadero, puesto que dentro del lecho

fluidizado la humedad presenta un valor aproximadamente constante y uniforme.

Tabla 4.6.- Humedad de salida y calidad del aceite extraído en función de la temperatura del lecho

TEMPERATURA HUMEDAD CONTENIDO ACIDEZ (%>

DEL LECHO (OC) FINAL (%) GRASO (%)

20-23 6.8 3.2 14.06

60 9.7 19.05

110 6.9 9.55 30.89

120 5.05 10.15 31.03

4.- Estudio del secado de orujo

44- MODELIZACION