Modelización de la difusividad de la humedad, la energía de activación y el consumo específico de energía para el grano de maíz húmedo en un secador convectivo de lecho fijo y fluidizado

Resumen

Se estudiaron las características del secado en capa delgada del grano de maíz húmedo en condiciones de lecho fijo, semi-fluidizado y fluidizado con alto contenido de humedad inicial (66,82%), en un secador de convección de lecho fluidizado de laboratorio a las temperaturas del aire de 50, 65, 80 y 95°C. Con el fin de encontrar una curva de secado apropiada, se ajustaron siete modelos matemáticos de secado en capa delgada a los datos experimentales de la ratio de humedad. Entre los modelos aplicados, el de Midilli et al., con un alto coeficiente de correlación (R2), fue el mejor para predecir el secado del maíz en capa delgada. Se utilizó la segunda ley de Fick para calcular, con algunas simplificaciones, la difusividad de la humedad, que dio unos valores entre 4,87 × 10–11 – 2.90 y 1,02 × 10–11 – 1.29 m2 s–1 durante la primera y segunda fase de secado de rapidez decreciente, respectivamente. Los valores de la difusividad efectiva de la humedad para el maíz también aumentaron al aumentar la temperatura de entrada del aire. El valor de la energía de activación varió desde un mínimo de 18,57 a un máximo de 50,74 kJ mol–1 entre 50 y 95°C, con condiciones de secado del lecho fijo a fluidizado. El consumo específico de energía (SEC) para secado en capa delgada del grano de maíz húmedo fue entre 0,33 × 106 y 1,52 × 106 kJ kg–1 entre 50 y 95°C, en lecho fluidizado y fijo, respectivamente. Un aumento de la temperatura en la velocidad del aire disminuye el valor de SEC. Es necesario conocer estas propiedades del maíz para diseñar el mejor sistema de secado y para determinar el mejor punto del proceso de secado.