analogía catalítica
diseño de lecho fijo
transferencia de calor y masa
control de la humedad
El secado del café en regiones húmedas suele verse limitado por la alta pluviosidad y la elevada humedad relativa durante la cosecha, lo que prolonga los tiempos de secado y aumenta el riesgo de deterioro microbiano y pérdida de calidad. Este estudio propone un nuevo enfoque en el que el secado a baja temperatura se interpreta como una reacción de deshidratación gas–sólido, promovida por un “catalizador” análogo representado por desecantes regenerables integrados en el flujo de aire de entrada para reducir la relación de humedad e intensificar la fuerza impulsora de evaporación. Se evaluaron dos adsorbentes: gel de sílice tipo A y zeolita 13X, utilizando un modelo acoplado que relaciona la cinética de adsorción en lecho fijo con el transporte de calor y masa en un lote de 70 kg de café pergamino dispuesto en una capa de 0,20 m de espesor. Las simulaciones de secado desde 53% hasta 12% de humedad (base húmeda) a 40, 45 y 50 C mostraron reducciones del tiempo de secado de 35–37% con gel de sílice y de 44–57% con zeolita, alcanzando factores de promoción cinética de hasta 2,3 veces respecto al control. El análisis de ruptura (“breakthrough”) respaldó una estrategia de alternancia de lechos dobles, con regeneración menor que 130 C para el gel de sílice y temperaturas moderadamente mayores para la zeolita. Además, se desarrolló un nomograma para dimensionar los requerimientos de desecante según el flujo de aire y el objetivo. Los resultados confirman la viabilidad y escalabilidad del secado asistido con desecantes, ofreciendo una vía modular de intensificación del procesamiento de café a escala de finca.
Citación:
Duque-Dussán, E. (2025). Coffee Drying as a Catalytic Gas–Solid Dehydration Analogy: A Desiccant-Assisted Theoretical Framework. ChemEngineering, 9(5), 112. https://doi.org/10.3390/chemengineering9050112
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