Т ермическая сушка осадков.
способы термической сушки: конвективный, радиационно-конвективный, кондуктивный, сублимационный в электромагнитном поле. Наиболее распространен конвективный способ сушки осадков. При использовании этого способа тепловая энергия передается высушиваемому осадку теплоносителем (сушильным агентом), в качестве которого могут использоваться топочные газы, горячий воздух или перегретый пар.
В сушилках конвективного типа частицы обрабатываемого материала либо остаются неподвижными при пропускании через их слой потока сушильного агента (барабанные, ленточные, щелевые и другие сушилки), либо перемещаются и перемешиваются этим потоком (сушилки с псевдоожиженным слоем, пневмосушилки). В промышленности распространены барабанные сушилки с прямоточным движением осадка и топочных газов. Эта сушилка имеет цилиндрический барабан, установленный с небольшим наклоном (1/15 – 1/50) и опирающийся с помощью бандажей на ролики. В отечественной практике используют сушилки диаметром 1 – 3,5 м и длиной 4 – 27 м. Барабан через зубчатый венец приводится во вращение, причем число оборотов барабана обычно не превышает 5 – 8 мин-1. Материал подается в барабан через загрузочный желоб. В этой сушилке газы, образующиеся при работе горелки, и высушиваемый осадок движутся прямотоком, что позволяет избежать перегрева материала. Высушенный осадок удаляется из аппарата через разгрузочное отверстие в виде сыпучего полидисперсного материала. Влажность осадков после обработки в барабанных сушилках составляет 30 – 40%. схема установки со встречными струями для сушки механически обезвоженных осадков: 1 – разгонная труба; 2 – сопло; 3 – камеры сгорания; 4 – подача сжатого воздуха; 5 – подача воздуха; 6 – питатели-смесители; 7 – соединительная пневмотруба; 8 – точка; 9 – сепаратор воздушно-проходного типа; 10 – система отсоса и очистки отходящих газов; 11 – бункер готового продукта; 12 – приемная камера; 13 – транспортер обезвоженного осадка
В этих сушилках обрабатываемые частицы осадка находятся во взвешенном состоянии в горячем газовом потоке. Частицы высушиваемого материала движутся по соосным горизонтальным трубам навстречу друг другу и в результате ударной встречи струй вступают в колебательное движение, проникая из одной струи в другую. При этом увеличивается суммарная площадь тепло- и массообмена, за счет чего повышается эффективность сушки осадка. При достаточно высоких скоростях движения газового потока наблюдается и процесс измельчения материала. пневматические сушилки (трубы-сушилки). Сушка осуществляется в вертикальной трубе длиной до 20 м. Частицы материала движутся в потоке нагретого воздуха (или топочных газов), скорость которого превышает скорость витания частиц и составляет 10 – 30 м/с.
Рис. 8.22. Пневмосушилка фирмы «Раймонд»: 1 – печь; 2 – вентилятор отсасывающий; 3 – циклон; 4 – раздаточный узел; 5 – шнековый питатель; 6 – вертикальная труба; 7 – мельница
Обезвоженный осадок предварительно смешивают с термически высушенным и направляют в сушильную мельницу. Измельченный в мельнице осадок поступает в вертикальную труба, где высушивается в потоке топочных газов. Этот осадок отделяют от отходящих газов в циклоне и направляют на расфасовку либо сжигают в печи. Часть обезвоженного осадка шнековым питателем подают в сушильную мельницу.
Весьма эффективными являются сушилки с фонтанирующим (псевдоожиженным) слоем. Процессы в псевдоожиженном слое позволяют значительно увеличить поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократить (до нескольких минут) продолжительность сушки.. Сушилка с фонтанирующим слоем: 1 – бункер; 2 – питатель; 3 – сушильная камера; 4 – переливной порог; 5 – решетка; 6 – разгрузочное устройство
Сушилка работает следующим образом. Высушиваемый осадок подается из бункера питателем в сушильную камеру. Сушильный агент – горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом – подается в камеру через отверстия газораспределительной решетки. Газовый поток подхватывает частицы осадка и поддерживает их в фонтанирующем (псевдоожиженном) состоянии. Высушенный осадок удаляется из аппарата через разгрузочное устройство. Влажность осадка после сушки в таких устройствах составляет 20 – 30 %, причем высушенные осадки представляют собой сыпучие зернистые материалы.