Глава 37.1 Организация движения материала и газа в шахтных и бара­банных сушилках

Организация движения материала и газа в шахтных и бара­банных сушилках показана на рис. 6-29. В шахтной сушилке осуществляется сквозная продувка газом медленно движущегося слоя высушиваемого материала. Причем для отдельных слоев имеет место противоточное движение дисперсной и газовой фаз, а в целом для всего материала, находящегося в шахте — пере­крестный ток. В барабанной сушилке газ по отношению к мате­риалу, лежащему на стенках барабана и лопатках насадки дви­жется параллельным прямо- или противотоком, в то время как для сыплющихся с лопаток слоев материала осуществляется ло­кальный перекрестный ток сквозной продувкой газа.

Интенсивность сушки в шахтных сушилках составляет 20— 50, а в барабанных 4—120 кг/(м³-ч) в зависимости от свойств высушиваемого материала и режима сушки, т. е. одного поряд­ка, но в барабанных сушилках продукт значительно в меньшей степени подвержен локальным перегревам, так как хорошо пе­ремешивается и лучше контактирует с сушильным агентом.

Наилучшие условия для перемешивания материала и кон­такта его с сушильным агентом достигаются в сушилках кипя­щего слоя. Выше было показано, что, если высушиваемый ма­териал содержит поверхностную или слабо связанную внутрен­нюю влагу, то способ сушки в кипящем слое приемлем для ма­териалов с размерами частиц до 70 мм, т. е. для кусковых мате­риалов. По данным М. В. Лыкова [82] удельный съем влаги при сушке различных материалов в кипящем слое превышает интенсивность сушки в барабанных сушилках на порядок.

Если в технологии сушки кускового материала требуется или допускается получать готовый продукт в мелкодисперсном виде, то высушиваемый материал перед подачей в сушилку или в су­шильном аппарате подвергают измельчению. Измельчение явля­ется наиболее эффективным способом интенсификации процесса сушки, что обусловлено не только увеличением общей поверх­ности тепло-массообмена пропорционально размеру частиц в степени 0,5 в соответствии с выражением (6-4), но и неустано­вившимся состоянием пограничного слоя парогазовой смеси при образовании новой поверхности.

В некоторых случаях кусковые материалы, получающиеся вследствие спрессовывания осадков в фильтрах и центрифугах, достаточно подвергнуть дезагрегации  на составляющие части­цы. Для этой цели оказываются подходящими сушилки со взве­шенным слоем некоторых типов, имеющие мешалки или роторы с достаточно высокой скоростью вращения. Например, упомя­нутую выше роторную камерную сушилку НИИхиммаша впол­не можно использовать для сушки с дезагрегацией кусковых осадков фильтрования. Известна также сушилка кипящего слоя с высокооборотной мешалкой, разработанная НИИхиммашем для использования в качестве первой ступени комбинированных аэрофонтанных и циклонных сушилок [124]. Схематическое устройство этой сушилки показано на рис. 6-30.

Сушильная камера представляет со­бой цилиндрический аппарат с решеткой. Над решеткой размещена двухлопастная высокооборотная (150—600 об/мин) ме­шалка. Кусковой (скомковавшийся) ма­териал подается в камеру и дезагрегиру­ется мешалкой. Измельченный высушен­ный (подсушенный) материал выносится газовым потоком из сушилки в систему пылеулавливания (или во вторую сту­пень сушильной установки). Крупные куски материала оста­ются в аппарате до тех пор, пока не измельчатся мешалкой. Эти аппараты используют для сушки различных полимерных материалов (поливинилацеталь, полистирол) красителей, хими­ческих реактивов, солей [124].