Сушилка кипящего слоя производительностью 7 т/ч высушенного материала. Влажность начальная 6%, конечная – 0,4%. Диаметр частиц: средний – 3 мм. Температура воздуха на входе 150 С, на выходе - 90С. Начальная температура материала 10, конечная 85 С.

Введение

Сушка, представляет собой процесс удаления влаги из твердых влаж­ных материалов путем ее испарения и отвода образующихся паров. Сушка явля­ется наиболее распространенным способом удаления влаги из твердых и пас­тообразных материалов и проводится двумя основными способами:

- путем непосредственного соприкосновения сушильного агента (наг­ре­того воздуха, топочных газов) с высушиваемым материалом конвектив­ная сушка;

- путем нагревания высушиваемого материала тем или иным теплоно­си­телем через стенку, проводящую тепло, контактная сушка.

Сушка производится также путем нагревания высушиваемых материа­лов токами высокой частоты или инфракрасными лучами.

Количество влаги удаленной из материала можно определить по ос­нов­ному уравнения массопередачи:

М = KF,

где К – коэффициент массопе­редачи,

F – поверхность соприкосновения фаз,

 – движущая сила процесса.

При постоянных условиях коэффициент массопередачи и движущая сила остаются постоянными, поэтому интенсифицировать процесс сушки можно за счет увеличения поверхности контакта фаз. Для сыпучих мелкозер­нистых материалов этого можно достичь в сушилках с псевдоожиженным (кипящем) слоем.

В кипящем слое происходит быстрое выравнивание температур твер­дых частиц и сушильного агента и достигается весьма интенсивный тепло- и мас­сообмен между твердой и газовой фазами, в результате этого сушка за­канчи­вается в течении нескольких минут.

При сушке в кипящем слое в качестве сушильных агентов применяют топочные газы и воздух, сушку проводят в аппаратах непрерывного и пе­рио­дического действия, причем непрерывная сушка производится в односту­пенчатых и многоступенчатых сушилках. В последнем случае достига­ется повышенная степень использования тепла сушильного агента.

Сушилки с кипящим слоем являются одним из прогрессивных типов ап­паратов для сушки. Процесс в кипящем слое позволяет значительно увели­чить поверхность контакта между частицами материала и сушильным аген­том, ин­тенсифицировать испарение влаги из материала. Сушилки с кипящим слоем в настоящее время успешно применяют в химической технологии не только для сушки сильносыпучих зернистых материалов (например, мине­ральных и орга­нических солей), но и материалов, подверженных комкова­нию, например для сульфата аммония, поливинилхлорида, полиэтилена и некоторых других по­лимеров, а также пастообразных материалов (пигмен­тов, анилиновых краси­телей), растворов, расплавов и суспензий.

Аппараты с псевдоожиженным слоем зернистого материала получили широкое распространение в химической и других отраслях промышленно­сти. Они отличаются большим разнообразием, как по конструкции, так и по гид­ро­динамическим и тепловым режимам работы. Их можно классифициро­вать сле­дующим образом:

- по количеству зон однокамерные и многокамерные;

- по характеру движения материала - с направленным и ненаправлен­ным движением от места загрузки материала к месту его выгрузки;

- по использованию теплоносителя однократное и многократное;

- по конфигурации сушильной камеры – круглые, прямоугольные и т.д. Дос­тоинства сушилок с кипящим слоем:

- интенсивная сушка;

- возможность сушки при высоких температурах, которые могут пре­вышать допустимые для данного материала, вследствие кратковременности его соприкосновения с сушильным агентом;

- высокая степень использования тепла сушильного агента;

- возможность автоматического регулирования параметров процесса. Недостатки таких сушилок:

- непригодность для сушки материалов, плохо поддающихся псевдоо­-

жижению (например с высокой влажностью, с крупными размерами частиц);

- высокое гидравлическое сопротивление;

- истирание и значительный унос твердых частиц.

Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного дейс­твия, но в сушилках этого типа с цилиндрическим корпусом наблюда­ется значительная неравномерность сушки, обусловленная тем, что при интен­сивном перемешивании в слое время пребывания отдельных частиц сущест­венно отличается от его среднего значения. Поэтому применяются сушилки с расширяющимся кверху сечением, например коническим. Ско­рость газа внизу камеры должна превышать скорость осаждения самых крупных частиц, а вверху быть меньше скорости осаждения самых мелких частиц. При та­кой форме камеры достигается более организованная цир­ку­ляция твердых частиц, которые поднимаются в центре и опускаются (в виде менее раз­реженной фазы) у периферии аппарата. Благодаря сниже­нию скорости газов по мере их подъема улучшается распределение частиц по крупности и уменьшается унос пыли. Это, в свою очередь, повышает равномерность нагрева (более мелкие частицы, поднимающиеся выше, на­ходятся в области более низких температур) и позволяет уменьшить вы­соту камеры.