ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы массопередачи в системах с подвижной границей раздела фаз из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Физико-химические основы и принципы технологического оформления процессов сушки. [c.522] Для удаления в виде пара влаги, находящейся в капиллярнопористом теле, необходимо затратить энергию на испарение жидкости и разрушение ее связи с материалом. Энергия эта определяется адсорбционными силами и силами поверхностного натяжения. Наименьшей энергией связи обладают молекулы жидкости, находящиеся на поверхности твердого тела и внутри крупных пор, наибольшей — молекулы, находящиеся в микрокапиллярах. Поэтому из микрокапилляров влага удаляется с наиболее высокой затратой энергии. Как уже было показано, механизм и кинетика переноса вещества в капиллярно-пористом твердом теле определяются его строением. Обычно для материалов, с которыми приходится иметь дело при сушке, характерна неоднородная пористая структура. Строгое математическое описание процессов сушки таких материалов представляет собой задачу чрезвычайной сложности. В связи с этим анализ процессов сущки основывается на использовании упрощенных моделей и опытных данных. [c.523] Пользуясь этим соотношением, можно по измеренным температурам t и tfi, рассчитать ф. Свойства влажного воздуха обычно определяют, пользуясь диаграммой / — д , приводимой в специальной и справочной литературе. [c.524] Здесь Qk и Рд — количества теплоты, сообщаемой воздуху перед входом в сушилку (в калорифере) и дополнительно в сушилке, соответственно и — теплоемкость и температура исходного материала, Ск, — теплоемкость и температура высушенного материала, /о и /2 —энтальпии исходного и отработавшего воздуха, соответственно ( тр — расход теплоты на нагревание устройств для транспортировки материала в сушилке Quqt — потери теплоты в окружающую среду. [c.525] Расчет сушильных установок основывается на использовании уравнений материального и теплового балансов. [c.529] При конвективном теплообмене т = 0,175. Для конвективнорадиационных сушилок вводится поправочный множитель, учитывающий интенсификацию процесса испарения влаги за счет дополнительного лучистого теплообмена. [c.530] Чаще всего при расчете конвективных сушилок движущую силу процесса выражают как разность температур воздуха и поверхности материала, используя значение эффективного коэффициента теплоотдачи от воздуха к материалу, определенное по опытным данным. [c.530] Это уравнение может быть проинтегрировано численными методами или аналитически и найдена длина, на которой достигается заданное конечное влагосодержание материала. С учетом изменения влагосодержания материала по длине сушилки можно по второму уравнению (V. 217) рассчитать изменение разности температур воздуха и материала по длине сушилки. [c.532] Изложенная методика расчета процессов сушки применяется для различных вариантов его аппаратурно-технологического оформления. Специфика конкретного процесса учитывается при составлении балансовых уравнений (V. 218) и определении входящих в них величин. При расчете сушки материалов в псевдоожиженном слое учитывается статистическое распределение времени пребывания частиц в аппарате. Способы расчета различных вариантов конвективной, конвективно-радиационной и контактной сушки рассматриваются в специальной литературе [8, 23, 26, 36]. [c.532] Для конвективной сушки тонких гибких материалов (тканей, пленок, паст и т. д.) применяются петлевые сушилки (рис. V. 31). Пасту из дозировочного устройства 1 подают на два валка 2, которые формуют на бесконечной ленте 3 из сетки слой определенной толщины. С помощью направляющего барабана 4 лента направляется в сушилку, где образует петли, которые держатся на выступах цепного транспортера 5. Специальным роликом 6 петля выбирается из сушилки и направляется к ударникам 7, сбивающим сухой материал в бункер 8. [c.533] Для сушки пастообразного материала используют также валковые сушилки. Их рабочим органом являются один или два обогреваемых изнутри валка, на поверхности которых слоем располагается высушиваемая паста. Сухой материал срезается ножом. [c.533] Для сушки хорошо сыпучих материалов применяют главным образом ленточные и барабанные сушилки. Ленточная сушилка представляет собой туннель, в котором материал транспортируется с помощью ленточного транспортера с сетчатой или перфорированной лентой. В туннеле движется нагретый сушильный агент. Барабанная сушилка (рис. V. 32) представляет собой вращающийся наклонный цилиндрический барабан /, снабженный внутренними устройствами для пересыпания высушиваемого материала, в приподнятый конец которого подается высушиваемый материал. Сухой материал ссыпается с противоположного конца барабана и удаляется транспортером 2. Для сушки используются топочные газы, получаемые в топке 3, соединенной с барабаном. Выходящие газы проходят циклон 4 для отделения унесенных частиц и из него вентилятором 5 подаются для очистки в мокрый скруббер 6. Могут использоваться также другие системы пылеулавливания. [c.534] Широкое применение для сушки мелкозернистых материалов получили аэрофонтанные и пневматические сушилки, а также аппараты для сушки в псевдоожиженном слое. [c.534] В аэрофонтанной сушилке (рис. V. 33) топочные газы из топки 1 поступают в трубу, куда через воронку 2 загружается высушиваемый материал. В верху трубы установлена коническая камера 3, в которой создается циркуляция твердых частиц. По выходе из сушилки они отделяются в циклоне 4. Необходимый для работы сушилки перепад давлений создается вентилятором 5. [c.534] В пневматической сушилке сушка осуществляется в процессе пневмотранспорта высушиваемого материала. По принципу устройства пневматические сушилки аналогичны азрофонтанным. [c.534] Сушилки с псевдоожиженным слоем используются для сушки сыпучих и пастообразных материалов, а также для получения твердых продуктов из растворов. Сушилка представляет собой конический или цилиндрический аппарат, имеющий внизу распределительную решетку, через которую подается сушильный агент, создающий псевдоожиженный слой. Из его нижней части отводится высушенный продукт. Выходящий из аппарата сушильный агент направляется в систему пылеулавливания. [c.534] При сушке растворов с целью получения однородного гранулированного продукта раствор распыляется в псевдоожиженный слой уже сформировавшихся частиц. Применяется также сушка растворов на частицах инертного носителя. [c.534] Для сушки материалов, имеющих форму полотна (например, бумаги, картона, целлюлозы), широко применяется контактная сушка на поверхности обогреваемых изнутри барабанов. [c.535] Для более подробного ознакомления с конструкциями сушилок рекомендуется обратиться к книгам [8, 23, 32]. [c.535] Вернуться к основной статье