Глава 32.3 Увеличение концентрации материала в рабочей зоне пневмосушилок
Наиболее благоприятные условия для интенсификации, достигаемой увеличением концентрации материала в газовзвеси, создаются в сушилках кипящего слоя.
Чем меньше относительная порозность слоя, тем эффективнее эти аппараты.
Увеличение концентрации материала в рабочей зоне пневмо- сушилок может быть достигнуто двумя способами: применением рециркуляции высушенного продукта и уменьшением скорости высушиваемых частиц, т. е. торможением их, обусловленным закручиванием потока сушильного агента в зоне сушки. Первый способ целесообразно применять при сушке паст, так как при смешении с сухим продуктом пастообразный материал приобретает сыпучие свойства и способность легко транспортироваться воздухом. Во втором способе сушильный тракт в пневмосу- шилке выполняется в виде спирального канала или вихревой камеры. В них эффект концентрирования, достигаемый торможением частиц в закрученном потоке, сочетается с эффектом увеличения относительной скорости дисперсной и газовой фаз.
Существенно влияет на интенсификацию сушки движущая сила процесса, определяемая в общем случае разностью потенциалов (температур или концентрации влаги) газа и материала
Как видно из пропорциональности (6-5), движущая сила находится в прямой зависимости от разности температур газа и продукта. Величина этой разности существенно зависит от гидродинамической обстановки в аппарате. Для аппаратов идеального перемешивания движущая сила минимальна, для аппаратов идеального вытеснения она максимальна и может более, чем на порядок превышать движущую силу в аппаратах идеального перемешивания. Кроме того, идеальное вытеснение в условиях прямотока позволяет применить сушильный агент с более высокой температурой и тем самым уменьшить его расход. Наиболее благоприятные условия интенсификации увеличением движущей силы создаются в аппаратах, работающих в режиме пневмотранспорта (трубные и спиральные сушилки).
Объем рабочей зоны находится в прямой зависимости от расхода газа. Расход сушильного агента — балансовая величина, зависящая от количества тепла, требуемого для десорбции заданного количества влаги. Выше указывалось, что расход сушильного агента можно уменьшить, повысив его температуру или дополнительно подведя тепло в зону сушки через нагревательные элементы.
При выборе способа сушки для конкретного материала необходимо принимать во внимание весомость каждого параметра, входящего в соотношение (6-4), и учитывать свойства высушиваемого материала как объекта сушки.
Процесс сушки сопровождается термическим воздействием среды на материал, поэтому чрезмерное повышение температуры сушки может отрицательно сказаться на качестве продукта.
Кроме температуры, имеет значение организация потоков дисперсной и газовой фаз или место, момент времени (в отношении кинетики сушки) и продолжительность контакта.