Глава 42. Технология сушки

Сушка влажных материалов — технологиче­ский процесс- или, точнее, совокупность процессов переноса тепла и массы, сопровождающихся биохими­ческими и структурно-механическими изменениями вещества. При сушке материал не только теряет влагу при фазовом ее превращении в результате подвода тепла, но и приобретает новые качества. Поэтому вопросы выбора способа, оптимального режима сушки и конструкции аппарата непосредственно связаны со свой­ствами материала и требованиями к технологии производства того или иного продукта. Интенсификация процесса сушкн также непосредственно связана со свойствами материала. Практически в сушильной технике решаются задачи в двух направлениях: разработка рационального способа сушки и соответствующей конструкции аппарата для новых технологических производств и усовершенствование существующих способов сушки и конструк­ций аппаратов на действующих производствах.

Интенсификация и усовершенствование процессов сушки.

В связи с ростом производства различных химических продук­тов, повышением требований к их качеству, совершенствованием технологии производства и т. д. появляется необходимость в раз­работке новых способов сушки, обеспечивающих высокое качество продукта, максимальную автоматизацию, механизацию и значи­тельную интенсификацию процесса. Условная удельная интен­сивность процесса (например, съем влаги с 1 м³ любого аппарата) зависит от концентрации материала, точнее, от активной поверх­ности тепло- и массообмена материала в единице объема; от макси­мально допустимых потенциалов переноса тепла и массы и аэро­динамических условий.

Например, при двух различных способах сушки удельная интенсивность испарения может быть одинаковой, если в первом случае поддерживается более высокая концентрация материала, а во втором — более высокие начальные температуры газов. Анализируя с этой точки зрения каждый сушильный аппарат, можно выявить возможность максимальной интенсификации про­цесса в нем и соответственно его перспективность для использо­вания в промышленности.

Для интенсификации процессов сушки и повышения экономи­ческой эффективности работы аппарата может быть выбран один из следующих путей.

Использование более высоких начальных температур тепло­носителя в автоматизированных установках. Для реализации этого метода интенсификации ряда способов сушки имеются большие возможности в связи с применением высококачественного топлива (мазут, газ) и современных теплообменников с промежу­точным твердым теплоносителем. С повышением температуры теплоносителя резко сокращается длительность сушки, в резуль­тате материал сохраняет свои качественные показатели. При этом уменьшаются удельные расходы топлива и электроэнергии.

Использование больших локальных скоростей (сопловая сушка), пульсирующих газовых потоков и вибрации частиц материала, закрученных высокоскоростных потоков (вихревая сушка) и т. д.

Сушка в электрическом и магнитном полях.

Применение перегретых паров испаряемой из материала жид­кости в качестве теплоносителя (водяные пары, пары органиче­ских растворителей — четыреххлористый углерод, хлорбен­зол и т. д.).

Применение комбинированных способов сушки и совмещение различных процессов в одном аппарате.

Использование вторичных энергетических и тепловых ресурсов производства (тепло отходящих газов, а также котельных, суши­лок и других термических установок).