3.1. Загальні відомості

Видалення вологи з твердих і пастоподібних матеріалів дозволяє зменшити вартість їх транспортування, додати їм необхідні властивості, а також зменшити корозію апаратури і трубопроводів при збереженні чи наступній обробці цих матеріалів.

Теплове сушіння - випар вологи і відвід пари, що утвориться.

У хімічних виробництвах, як правило, застосовується штучне сушіння матеріалів у спеціальних сушильних установках, тому що природне сушіння на відкритому повітрі процес занадто тривалий.

По своїй фізичній сутності сушіння є складним дифузійним процесом, швидкість якого обумовлена швидкістю дифузії вологи з глибини матеріалу, що висушується, у навколишнє середовище. Процес сушіння є сполученням зв'язаних процесів тепло- і масообміну, тому що видалення вологи при сушінні зводиться до переміщення тепла і речовини (вологи) усередині матеріалу і їхнього переносу з поверхні матеріалу в навколишнє середовище.

По способу підведення тепла до матеріалу, що висушується, розрізняють наступні види сушіння:

1. конвективне сушіння - шляхом безпосереднього зіткнення матеріалу, що висушується, із сушильним агентом, яким звичайно використовують нагріте повітря чи топічні гази;

2. контактне сушіння - шляхом передачі тепла від теплоносія до матеріалу через поділяючу їх стінку;

3. радіаційне сушіння - шляхом передачі тепла інфрачервоними променями;

4. діелектричне сушіння - шляхом нагрівання в полі струмів високої частоти;

5. сублімаційне сушіння - сушіння в замороженому стані при глибокому вакуумі.

По способу передачі тепла цей вид сушіння аналогічний контактному, але своєрідність процесу змушує сублімаційне сушіння виділяти в особливу групу.

Останні 3 види сушіння застосовуються відносно рідко і звичайно називаються спеціальними видами.

4. Конструкції випарних апаратів.

2.4. Будова випарних апаратів

Різноманітні конструкції випарних апаратів, застосовувані в промисловості, можна класифікувати по типу поверхні нагріву (парові оболонки, змійовики, трубчатки різних видів і т.д.) і по її розташуванню в просторі (апарати з вертикальною, горизонтальною, іноді з похилою нагрівальною камерою), по роду теплоносія (водяна пара, високотемпературні теплоносії, електричний струм і ін.), а також у залежності від того, чи рухається теплоносій зовні чи у середині труб нагрівальної камери.

Однак більш істотною ознакою класифікації випарних апаратів, що характеризують інтенсивність їх дії, варто вважати вид і кратність циркуляції розчину. Розрізняють випарні апарати з неорганізованої, чи вільною; спрямованою природною і примусовою циркуляцією розчину.

Випарні апарати поділяють також на апарати прямоточні, у яких випарювання розчину відбувається за один його прохід через апарат без циркуляції розчину й апарати, що працюють з багаторазовою циркуляцією розчину.

В залежності від організації процесу розрізняють періодичні і безперервно-діючі випарні апарати.

Області переважного застосування випарних апаратів різних типів:

• Для випарювання розчинів невеликої в'язкості (не перевищуючої ~810^-3 Hсек/м² (8спз)), без утворення кристалів найчастіше використовуються вертикальні випарні апарати з багаторазовою природною циркуляцією. З них найбільш ефективні апарати з виносною нагрівальною камерою і з виносними циркуляційними трубами, що не обігріваються.

• Випарювання розчинів, що не кристалізуються, великої в'язкості (сягаючої приблизно (0,1 Hсек/м² (100спз)), роблять в апаратах із примусовою циркуляцією, рідше - у прямоточних апаратах з падаючою плівкою, але в роторних прямоточних апаратах (у роторних прямоточних апаратах забезпечуються сприятливі умови для випарювання розчинів, чуттєвих до підвищених температур).

• Випарювання розчинів що кристалізуються чи в`язких розчинів роблять також в апаратах із примусовою циркуляцією, а також в апаратах з винесеною зоною кипіння, що працює при природній циркуляції.

• Для сильно пінливих розчинів рекомендують апарати прямоточні з плівкою, що піднімається.