Глава 35. Сушка жидких материалов

Для сушки жидких материалов, необходимо создать определен­ные гидродинамические условия: распыление, распределение тонким слоем, перемешивание в объеме, образование пенного слоя. В табл. 6-1 приведены сушилки некоторых типов, где реа­лизуются указанные условия: распылительные, вальцевые, ро­торные вакуумные, шнековые сушилки. Кроме того, возможны комбинации распыления и нанесения тонких слоев жидкого ма­териала на поверхность инертных тел или гранул высушиваемо­го материала в барабанных сушилках-грануляторах или сушил­ках с псевдоожиженным слоем. Сушка в пенном слое осущест­вляется в пеносушилках, находящих применение в пищевой и мясомолочной промышленности.

Необходимость испарения большого количества влаги влечет за собой существенное повышение потребления тепловой энер­гии и расхода теплоносителя, что связано с увеличением габа­ритов сушильных аппаратов, а также с удорожанием систем очистки отработанного сушильного агента. Кроме того, сушка жидких материалов сопровождается формированием морфоло­гической структуры частиц продукта, а в случае распылитель­ной сушки — пылеобразованием.

Эти особенности обусловливают направления разработки и усовершенствования технологии и оборудования сушки жидких материалов: максимальное энергосбережение, интенсификация, решение проблемы очистки воздуха от пыли, формирование на стадии сушки требуемой дисперсности и структуры частиц гото­вого продукта. Во многих случаях возможно комплексное реше­ние указанных вопросов.

Высокой экономичностью отличаются вальцевые атмосфер­ные или вакуумные сушилки, однако они малопроизводительны и имеют ограничения в применении, что связано со свойствами объектов сушки [82, 123]. То же самое можно сказать в отно­шении роторных и шнековых сушилок.

Наиболее универсальны распылительные сушилки, которые пригодны практически для любых жидкотекучих объектов суш­ки. Сушка в них достигается диспергированием жидкого мате­риала, обеспечиваемым форсуночными, центробежными, диско­выми или акустическими устройствами в пространство сушиль­ной камеры, в которую одновременно подается нагретый сушильный агент. Для однородного высушивания продукта необ­ходимо хорошее перемешивание газов и распыленных капель материала, поэтому эти аппараты работают в режиме, близком к идеальному смешению. Во избежание попадания распыленно­го материала на стенки сушильная камера должна иметь доста­точно большой объем что обусловливает низкую концентрацию частиц материала в рабочей зоне сушки. Поэтому в соответст­вии с пропорциональностью (6—4) основным способом интенси­фикации распылительных сушилок является повышение степе­ни диспергирования высушиваемого материала. К тому же тон­кое и однородное распыление позволяет высушивать материал при существенно меньшей конечной температуре сушильного агента, что даёт повышение энергетического к. п. д. процесса сушки или снижение расхода сушильного агента.

Естественно, тонкое распыление материала приводит к ин­тенсивному пылеобразованию. В технологии распылительной сушки с пылеобразованием борются, применяя агломерацию распыленного высушиваемого материала. Для этого в факел распыла вдувают пылевую фракцию высушенного продукта. В результате коалесценции сухих частиц с капельками влажно­го материала происходит укрупнение продукта, для сепарации которого не требуется сложная системы пылеулавливания. Ти­пичная схема распылительной сушки с рециркуляцией пылевых фракций продукта на факел распыла приведена на рис. 6-13.

По данной схеме сухой продукт, уловленный в циклоне 5, выгружается в пневмотранспортный трубопровод, в который при необходимости может подаваться кондиционированный воздух для досушки или охлаждения продукта. Далее продукт посту­пает в пневмотранспортный циклон 7, где сепарируется. Мелкие фракции уносятся из цик­лона 7 с воздухом. Этот запыленный воздух вду­вается в факел распыла. Часть воздуха может по­даваться на вход основно­го циклона 5.