ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы расчета и регулирования процесса обезвоживания растворов в кипящем слое из "Обезвоживание растворов в кипящем слое" Выбор технологических параметров процесса обезвоживания в кипящем слое в значительной степени зависит от физико-химических свойств материала и требований ГОСТа на готовый продукт и основывается на данных, имеющихся в справочной литературе (плотность материала, температура плавления, разложения, фазовых превращений при нагреве и т. д.), а также полученных в результате предварительных лабораторных, пилотных или опытно-промышленных экспериментов. [c.255] Имеющиеся в настоящее время теоретические и экспериментальные данные позволяют вести проектирование сушильных установок кипящего слоя для обезвоживания широкого круга материалов, не прибегая в каждом случае к экспериментам или, во всяком случае, значительно сокращая объем вопросов, нуждающихся в опытной проработке. [c.256] Рассмотрим с этой целью некоторые особенности процесса обезвоживания растворов в кипящем слое. [c.256] Как показано в ряде исследований, расчет установок обезвоживания в кипящем слое можно выполнять без знания кинетических закономерностей, так как скорость процесса в целом не лимитируется скоростью тепло-и массообмена, а определяется только скоростью подвода тепла в слой. Температура твердых частиц слоя практически одинакова во всех его точках, а температура газа сравнивается с температурой материала на очень небольшом расстоянии (не более 20—30 мм) от газораспределительной решетки. [c.256] Поскольку практикой установлено, что высота (или, вернее, сопротивление) слоя в промышленных сушилках из соображений надежности и бесперебойности работы не должна быть ниже 250—300 мм вод. ст., то ясно, что эта величина в несколько раз превосходит величину зоны, в которой достигается состояние теплового равновесия. Поэтому расчет процесса обезвоживания растворов в кипящем слое может быть выполнен по уравнениям материального и теплового баланса без учета кинетики тепло- и массопереноса. [c.256] Очевидно, что скорость подвода тепла в слой определяется начальной и конечной температурой теплоносителя, также скоростью газов в аппарате. [c.256] Повышение температуры сушильного агента, поступающего в слой, приводит при прочих равных условиях к увеличению производительности установки, уменьшению ее габаритов, снижению удельного расхода топлива и теплоносителя на единицу испаренной воды, т. е. в конечном счете, к снижению удельного расхода электроэнергии. Таким образом, следует всегда стремиться к возможному повышению температуры теплоносителя, сообразуясь в каждом конкретном случае со спецификой высушиваемого материала. [c.256] Еще более существенны отклонения от изложенной простейшей модели в отношении массообмена от частиц (т. е. непосредственно влагоудаления). Рассмотрим типичный для обезвоживания минеральных солей случай интенсивного выпаривания слабо связанной, поверхностной влаги. Часто при этом кинетические ограничения могут иметь значения, воздействуя на производительность и габариты аппарата двояким образом в случае необходимости более глубокого высушивания — удаления сильно связанной влаги (так называемый второй период сушки [15]) —резко возрастает требуемое время пребывания частиц в слое и ввиду макрокинетических свойств последнего как аппарата идеального смешения возможна неравномерность в степени высушивания материала с другой стороны, при обезвоживании гигроскопичных растворов кинетические ограничения связаны с возможностью насыщения отходящих газов водяными парами [10, с. 56—59 43 95]. [c.257] Таким образом, как указывает Г. Я- Лейзерович [111], балансовый подход упрощает рассмотрение задачи, но далеко- не во всех случаях исключает необходимость кинетического расчета, основывающегося на соответствующих исследованиях тепло- и массопереноса в конкретной системе газ—твердбе. [c.257] Выбор температуры слоя зависит главным образом От требований, предъявляемых к готовому продукту (необходимая степень превращения в химических реакциях, конечная влажностъ, дисперсность и т. д.). [c.257] Наибольшие трудности при расчете аппаратов кипящего слоя возникают при выборе рабочей скорости газа в слое. [c.258] Как известно, псевдоожиженный слой существует в области, ограниченной так называемой критической скоростью , характеризующей начало псевдоожижения, и скоростью витания частиц слоя, при которой слой разрушается и частицы выносятся из аппарата. Очевидно, скорость газа в слое при сушке должна лежать между этими двумя крайними пределами и обеспечивать получение интенсивно перемешиваемого кипящего слоя. [c.258] Здесь мы сталкиваемся с принципиальным отличием методик расчета аппаратов кипящего слоя для сушки сыпучих материалов и для обезвоживания растворов. [c.258] Для сыпучих продуктов гранулометрический состав обычно известен заранее, и расчет критической скорости псевдоожижения (и скорости витания) не представляет серьезных затруднений. Напротив, при обезвоживании растворов гранулометрический состав продукта в слое, во-первых, неизвестен, а, во-вторых, в значительной степени зависит от режима проведения процесса. [c.258] Наряду с задачами расчета процесса обезвоживания растворов в кипящем слое и выбора технологических параметров процесса большое значение имеет и разработка методов регулирования гранулометрического состава продукта в слое. [c.258] Применяемые на практике способы автоматического регулирования процесса обезвоживания в кипящем слое сводятся к стабилизации основных технологических параметров процесса — высоты слоя путем жесткого регулирования выгрузки, температуры материала в слое за счет изменения подачи раствора и температуры теплоносителя под решеткой — изменением расхода топлива [15, 85]. [c.258] Схемы автоматического регулирования процесса по гранулометрическому составу готового продукта в настоящее время не разработаны. [c.258] Вернуться к основной статье