Estudio de la cinética de secado de gotas de nanofluidos, y caracterización microestructural y mecánica de los gránulos obtenidos

Abstract

El proceso de secado por atomización interviene en numerosas aplicaciones industriales. Un campo de especial interés, en el que se utiliza dicho proceso es la obtención de gránulos nanoestructurados obtenidos a partir de materias primas de tamaño nanométrico. En este trabajo se ha llevado a cabo un estudio del proceso de secado de gotas de nanofluidos, en un levitador acústico. El estudio se ha extendido al secado de gotas de suspensiones conteniendo mezclas de nanopartículas y micropartículas. Se ha analizado y modelado la influencia de las variables de interés en la cinética de secado, el empaquetamiento de las partículas en el interior del gránulo, su microestructura interna y su resistencia mecánica. Finalmente, los resultados obtenidos en el secado de gotas individuales en el levitador acústico han sido validados a escala de planta piloto mediante el secado por atomización de diferentes suspensiones.

The spray drying process is present in numerous industrial applications. A field of special interest, in which said process is used, is the obtaining of nanostructured granules from nano-sized raw materials. In this work, a study of the drying process of nanofluid droplets has been carried out in an acoustic levitator. The study has been extended to the drying of suspension droplets containing mixtures of nanoparticles and microparticles. The influence of the variables of interest on the kinetics of drying, the packing of the particles inside the granule, its internal microstructure and its mechanical resistance has been analyzed and modeled. Finally, the results obtained in the drying of individual droplets in the acoustic levitator have been validated at pilot plant scale by spray drying of different suspensions.