ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обезвоживание растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном слое из "Сушка во взвешенном состоянии _1979" Следует иметь в виду, что в последнем случае процесс более устойчив, поскольку масса слоя, состоящего практически только из инертных тел, в процессе сушки не изменяется. [c.99] При аппаратурном оформлении процесса должно быть обеспечено интенсивное перемешивание частиц как в зоне орошения, так и в п рирешеточной зоне. В этом отношении перспективными являются легко масштабируемые аппараты фонтанирующего слоя. [c.99] Гранулированный продукт не слеживается при хранении, удобен при использовании из-за малого пыления, а если он является полупродуктом и гранулы обладают достаточной прочностью, то последующую технологическую операцию (обжиг, плавка и т. д.) можно проводить в псевдоожиженном слое.. [c.99] Рассмотрим процесс обезвоживания с получением гранулированного материала. [c.99] В реальных аппаратах взвешенного слоя одновременно находится большое число частиц, непрерывно изменяющих свои размеры, движущихся с различными скоростями в переменном температурном поле. У газораспределительной решетки они обдуваются струей горячего газа, поднимаясь вверх, несколько охлаждаются, а наверху слоя орошаются сравнительно холодным раствором. Постепенное наращивание слоя сухого материала на поверхности частиц происходит за несколько циклов при одновременном интенсивном их перемешивании. Таким образом, условия в слое можно считать одинаковыми для всех частиц, что позволяет в математическое описание вводить усредненные характеристики скорости роста гранул. [c.99] Одновременно с ростом гранул протекают и другие процессы, приводящие к изменению числа частиц в слое — агломерация (при их слипании) и дробление, вызванное возникновением температурных напряжений. [c.99] В непрерывном процессе часть гранул из слоя выводится в качестве готового продукта и для компенсации этой доли необходимо вводить в слой более мелкие частицы. В некоторых случаях они образуются в достаточном количестве непосредственно в слое, и процесс стабилизируется. Таким образом, процесс будет устойчивым при условии постоянства в слое общего числа частиц, гранулометрического состава и массы твердой фазы. Следовательно, математическая модель процесса должна включать функцию распределения гранул по размерам, а также учитывать факторы, определяющие устойчивость процесса, что необходимо для определения режима стабильной работы промышленных аппаратов. [c.99] Первый член левой части уравнения (II.80) учитывает изменение числа частиц во времени, второй — вследствие их роста, первый член правой части — за счет выгрузки и последний — за счет подаваемого рецикла. В этом уравнении р (г, т) — плотность распределения частиц по размерам (радиусам) Л = дг дх — линейная скорость роста гранул (часто принимают, что она не зависит от (1, т. е. процесс роста — нулевого порядка) /С= М/Ысл — коэффициент выгрузки, где N — количество выгружаемых гранул в единицу времени, а Мел — общее число частиц в слое. [c.100] Для стационарного процесса др (г, х) дх = 0. В этом случае при непрерывной выгрузке гранул поддержание постоянства числа частиц в слое обеспечивается за счет внешних или внутренних источников. [c.100] Из уравнений (П.80)—(П.82) можно определить неизвестные величины р (г, т), Л (т) и /С для стационарного и нестационарного процессов при заданных потоках твердой фазы V с раствором, рецикле Ыц (г) и объеме слоя Уел- При этом необходимо, чтобы -количество подводимой в слой теплоты было достаточно для испарения вводимой с раствором влаги. Следует иметь в виду, что р (г = О, т) = О, а при г - оо р (г, т), гр (г, т), г р (г, т) и г р (г, т) достаточно быстро стремятся к нулю, поскольку частиц нулевого и бесконечно большого размера нет, несмотря на то, что формально интегрирование ведется от О до оо. Полученная система уравнений может быть применена для анализа нестационарного и стационарного рецикловых процессов. [c.101] Для получения однородного по составу гранулированного продукта при обезвоживании растворов используется сепарирующее устройство [38]. [c.101] Отклонение скорости роста от нормальной связано с уменьшением скорости движения крупных гранул в ядре слоя, вследствие чего время пребывания крупных гранул в зоне орошения возрастает с увеличением размера частиц и большая часть раствора успевает высохнуть на этих гранулах. [c.102] Однако вид зависимости скорости роста не дает представления о микропроцессах осаждения раствора на поверхности частиц, которые определяют и кинетику роста, и кинетику образования новых центров грануляции при безрецикловых процессах. [c.102] При выполнении эксперимента по методике, связанной с подачей меченого материала с раствором [40], было установлено наличие значительного числа агломератов в пробе, взятой из слоя в непосредственной близости от форсунки, однако в высушенном продукте число их невелико. Возникновение пакетов связано с попаданием раствора на гранулу в большем количестве, чем может испариться, при этом капля раствора скатывается с поверхности гранулы на соседние, образуя агломераты. После полного испарения раствора эти пакеты в зависимости от толщины пленки могут разрушаться либо образовывать устойчивые конгломераты. [c.102] Для определения количества материала, откладываемого на грануле за каждый цикл ее попадания в зону массообмена, были поставлены специальные опыты по исследованию плотности орошения форсункой зеркала слоя и оценки времени пребывания частиц в зоне массообмена и в остальной части слоя. Замеры зоны массообмена и времени пребывания в ней материала проводились при подаче в слой окрашенного раствора, и по скорости окрашивания определялась кинетика циркуляции частиц из одной зоны в другую. Величина же самой зоныХоиределена по изменению общего числа окрашенных частиц в зоне массообмена до и после мгновенного прекращения подачи индикатора. Оказалось, что частица находится в зоне массообмена 0,8—1,0 с, а в остальной части слоя — около 45 с при высоте слоя примерно 400 мм. [c.102] При безрецикловом процессе помимо вида зависимости скорости роста необходимо иметь информацию о новых центрах грануляции, образующихся непосредственно в слое. Микрокинетика массообмена играет решающую роль при образовании новых центров грануляции. [c.103] С целью выявления механизма образования новых центров в безрецикловом процессе был использован статистический метод анализа численных кривых распределения гранул по размерам [37]. [c.103] Кривые распределения, полученные на установках различного масштаба (в том числе и промышленной), приведены на рис. П.12, из которого видно, что типичной кривой распределения является бимодальная ее форма, независимо от способа подачи раствора (сверху на слой, снизу, сбоку) и от вида используемой форсунки. [c.103] Безрецикловые процессы грануляции требуют подбора определенного технологического режима для обеспечения стационарного режима обезвоживания. Исследования 141 ] показали, что даже незначительное увеличение температуры слоя приводит к интенсивному дроблению частиц, вследствие чего число крупных частиц в слое уменьшается. [c.104] Вернуться к основной статье