Глава 32.4 Возможность перегрева в установках с противоточным движением фаз

Наиболее благоприятные условия взаимодействия фаз до­стигаются в прямоточных сушилках идеального вытеснения: газ при максимальной температуре контактирует с влажным холод­ным материалом, который прогревается до температуры мокро­го термометра и в течение некоторого времени (до состояния критической влажности) находится при этой температуре. К концу контакта газ уже достаточно охлажден и не может пе­регреть сухой продукт выше допустимой температуры.

При идеальном перемешивании температура газа быстро снижается до постоянного минимального значения, и, на первый взгляд, складываются благоприятные условия для повышения его начальной температуры. Однако вследствие рециркуляции материала высушенные частицы могут многократно попадать в зону входа горячего газа и подвергаться перегреву. Поэтому при высоких требованиях к качеству продукта или при сушке термочувствительных материалов приходится снижать темпера­туру процесса.

Наиболее велика возможность перегрева в установках с противоточным движением фаз, когда сухой продукт контактирует с горячим газом при максимальной температуре. Поэтому про­тивоток лучше всего применять для сушки термостойких мате­риалов, хотя не исключена возможность применения его и для термолабильных материалов, когда требуется глубокая сушка. В последнем случае приходится снижать температуру сушиль­ного агента.

Продолжительность контакта дисперсной и газовой фаз в су­шилках различных типов может составлять от нескольких се­кунд до нескольких минут или даже часов, и степень влияния термического воздействия среды будет зависеть от термоста­бильности материала. Если материал термостабилен или про­должительность сушки намного меньше времени, требуемого для необратимого изменения его свойств, то температуру про­цесса можно значительно повысить.

В некоторых случаях, особенно при сушке нетермостабиль- ных материалов, полезно охлаждать продукт после выхода его из сушилки, а для некоторых материалов оказывается полезна термообработка в процессе сушки, так как позволяет придать высушенному продукту новые нужные свойства. Степень терми­ческого воздействия среды на материал при сушке удобно оце­нивать при помощи обобщенного технологического параметра —- фактора термообработки Ф_т, рассчитанного по формуле (5-87) или (5-88).

Рассмотренные в первых пяти главах вопросы статики, ки­нетики, динамики и гидродинамики в сочетании с изложенными в этой главе технологическими и технико-экономическими во­просами выбора способа сушки дают основание предложить опре­деленную стратегию разработки ап- паратурно-технологического оформ­ления процесса сушки. Эта стра­тегия представлена на рис. 6-3 в виде дерева целей, изображающе­го связанный ациклический граф, каждая вершина которого обозначает определенный этап разработки технологии сушки.

На первом этапе анализируют технические требования к вы­сушиваемому материалу, технологию его получения и экологи­ческую ситуацию. Результатом анализа является информация о способе синтеза и показателях качества готового продукта (содержание остаточной влаги и летучих, гранулометрический состав, требования к структуре и морфологии частиц), извест­ных свойствах продукта (сыпучесть, теплостойкость, термоста­бильность, токсичность, пожаро- и взрывоопасность), мощности производства (малый, средний, крупный тоннаж), источниках энергии точки освоения производства (природный газ, пар, элек­троэнергия) .