Equipos de secado al vacío. Criterios de selección

• Descripción de los principales aspectos técnicos que distinguen los distintos secadores al vacío.

El secado al vacío es una operación de separación sólido-líquido ampliamente utilizada en el sector farmacéutico para secar productos sensibles a la temperatura. Disminuyendo la presión dentro de la cámara por debajo de la presión de vapor del líquido, se consigue forzar la ebullición de la fase líquida a menor temperatura y su evaporación.  

Si bien es cierto que existen muchas alternativas para secar al vacío un producto, también es cierto que todas ellas comparten una serie de características comunes. Describimos a continuación las principales características comunes a los equipos de secado al vacío:

• Operación por lotes

Debido a las condiciones específicas del proceso de secado y a las características de los productos a tratar, el secado al vacío es una operación unitaria discontinua que se realiza siempre por lotes.

• Tiempo de residencia variable

La operación discontinua de los equipos de secado al vacío permite ajustar el tiempo de secado a las necesidades del proceso. Por ello, estos equipos admiten una amplia variedad de productos de alimentación (sólidos húmedos, pastas, suspensiones…) y, además, permiten alargar el proceso de secado hasta alcanzar los niveles de humedad residual deseados.

• Proceso estanco

Como operación de secado que se realiza al vacío, se trata de sistemas totalmente estancos que los hace especialmente indicados para secar productos inflamables, productos tóxicos… Por ello es ampliamente utilizado en el sector farmacéutico para el secado de API Y HPAPI.

• Proceso gentil

Además de ser un proceso de separación sólido-líquido que trabaja a baja temperatura, existe un amplio programa de equipos con los que adaptar la energía mecánica que transmite el agitador para su mezcla o desterronamiento. La existencia de un agitador dinamiza el proceso de secado a la vez que minimiza el riesgo de formación de bolas que atrapen humedad en su interior.

• Alta capacidad de transferencia de calor

En los equipos de secado al vacío, la transferencia de calor se realiza siempre por conducción, ya que el producto siempre está en contacto con las paredes calefactadas. Por otro lado, dicha transferencia de calor es indirecta a través de una camisa de calefacción.

Hay que destacar, además, que todas las partes y elementos interiores de los secadores están calefactadas mediante una camisa. Incluso el agitador cuenta con un circuito de calefacción independiente e interno.

• GMP & FDA

El secado al vacío es una tecnología ampliamente utilizada en el sector farmacéutico, biotecnológico o alimentario. Por ello, que se trata de equipos GMP, debidamente aprobados por la FDA, que permiten integrar procesos de limpieza ‘in-situ’ (CIP, clean in place) y, si es necesario, también pueden esterilizarse (sterilization in place, SIP).

• CAPEX vs OPEX

Tratándose de equipos que no disponen de elementos mecánicos que giren a alta velocidad, es una tecnología con un bajo coste de mantenimiento, explotación y no conformidad. Su inversión inicial es, por el contrario, sensiblemente mayor que otras tecnologías.

Dentro de las muchas opciones que ofrece el mercado, los secadores al vacío más ampliamente utilizados son los siguientes:

• Pressofiltro - Nutsche Filter Dryer. Secador al vacío que se caracteriza por integrar una etapa previa de filtración, aspecto que le da mucha versatilidad y permite llevar a cabo operaciones adicionales como el lavado de la torta.
• Turbodry - Vacuum Pan Dryer. Secador al vacío vertical que se caracteriza por optimizar la transferencia de calor y acortar al máximo los tiempos de secado.
• Condry - Vertical Cone Vacuum Dryer. Secador al vacío vertical con fondo cónico que destaca por facilitar la descarga total de los sólidos secados minimizando las mermas.
• Pharmadry - Paddle Dryer. Secador de paletas que se caracteriza por disponer de una puerta frontal de acceso para facilitar la inspección y limpieza manual.
• Termomix - Horizontal Vacuum Dryer. Secador al vacío de gran capacidad y alta transferencia de calor.

Los principales aspectos que diferencian todas y cada una de las opciones y que se deben considerar durante el proceso de selección son los siguientes:

• Configuración

Existen dos configuraciones posibles: ejecución vertical y ejecución horizontal. Los equipos de ejecución vertical deben ser instalados íntegramente dentro de la sala de operación, mientras que los equipos de ejecución horizontal permiten ubicar el cuerpo principal en una sala blanca y la zona de transmisión en la sala técnica mediante la instalación de un panel de separación.

• Coeficiente global de transferencia de calor

El coeficiente global de transferencia de calor que está directamente vinculado a la superficie calefactada y a la fracción del producto que está directamente en contacto con dicha superficie. El coeficiente global de transferencia de calor mide la eficiencia del proceso de secado y, por tanto, el tiempo requerido para secar un sólido húmedo.

• Capacidad de agitación

En función del modelo de secador al vacío seleccionado, se puede ajustar la energía que aplica el agitador sobre el producto. La agitación de los sólidos húmedos durante el proceso de secado dinamiza y acelera el proceso evitando la aglomeración y aumentando la superficie de transferencia.

• Capacidad de mezcla

Al igual que se ha indicado para la capacidad de agitación, la capacidad de mezcla y homogeneización dependen del modelo de equipo instalado. Sea como sea, la instalación de un agitador es un elemento que siempre aumenta la eficiencia del proceso de secado.

• Sistemas desterronadores

Es sabido que algunos productos contienen la tendencia de aglomerarse durante el proceso de secado. Cuando esto sucede, se hace imprescindible la instalación de un sistema desterronador destinado a romper el sólido húmedo en partículas menores, facilitando así su secado.

• Eficiencia de vaciado

Dado que la mayoría de los productos que se secan al vacío tienen un alto valor económico, minimizar las pérdidas de producto una vez finalizado el proceso de secado es importante. En ese aspecto, hay que destacar que no todos los secadores al vacío tienen las mismas prestaciones y que existen distintas opciones para optimizar el proceso de descarga o vaciado.

• Facilidad de inspección y limpieza manual

De igual forma, son muchos los casos donde se valora positivamente la posibilidad de inspeccionar directamente el interior de la máquina y, si fuera necesario, realizar su limpieza manual. Una vez más, es importante conocer la accesibilidad que ofrece cada opción para evitar posteriores costes extra.

• Capacidad de filtrar

En cuanto la capacidad de integrar una etapa de infiltración previo al secador del producto, la única opción viable pasa por la instalación de un Filtro Nucha Secador. Esta máquina es la única capaz de filtrar y lavar el sólido antes de ser secado al vacío. Es por ello por lo que se trata de una unidad ampliamente utilizada en el sector de la química fina y sector farmacéutico para el secado de API Y HPAPI.

Datos del autor

Nombre	Luis Casals
Empresa	COMBER Process Technology
Cargo	European Sales Manager