книги / Технология лаков и красок

тельный клапан 5, снабженный поворотной заслонкой, нагревается, проходя через калорифер 4, и поступает в нижнюю зону сушилки. Просушив продукт на противнях в нижней зоне, увлажненный воздух проходит через второй калорифер 9 и поступает в среднюю зону, а затем нагревается в третьем калорифере 2 и поступает в верхнюю зону. Из верхней зоны воздух может быть выброшен наружу или снова подан на циркуляцию через первый калорифер. Сушилка, таким образом, может работать в циркуляционном и прямом режимах.

Ниже приводится техническая характеристика сушилки:

ются в производствах охры, шпата и ультрамарина и являются атмосферными газовыми сушилками непрерывного действия. Под­ сушиваемый материал и топочные газы непрерывно соприкасаются в барабане сушилки. В зависимости от свойств материала топочные газы могут перемещаться прямотоком или противотоком. Конст­ рукция барабанных сушилок в основном аналогична конструкции трубчатых печей, описанных ниже. В барабанах сушилок предус­ матривают устройство лопастей или насадок, необходимых для пересыпания материала во время сушки.-Пересыпные устройства бывают полочные, ячейковые, цепные и др. Топочные газы получа-

б—загрузочный люк; 7—барабан; 8—зубчатая передача: 9—редуктор; 10 —выгрузочный люк: // — паровая рубашка.

12 Зак 5;>о

361

Рис. 11.7V Гребковая атмосферная газовая сушилка непрерывного действия:

ются при сгорании топлива в выносных топках. Для снижения их температуры перед входом в барабан их разбавляют воздухом.

Ниже приводится техническая характеристика сушилки:

Сушилки с гребками. Барабанная гребковая атмосферная су* шилка с гребками (рис. 11.7) представляет собой неподвижный горизонтальный цилиндрический барабан /, снабженный гребковой мешалкой, которая перемещает подсушиваемый материал вдоль барабана сушилки и перемешивает, его. Сушилка работает непрерывно. Сушка материала производится топочными газами. Мешалка представляет собой вал 2 с крестообразными лопастями 4. Для измельчения кусков материала внутри сушилки имеется четыре стальные трубы, расположенные между лопастями. Топоч­ ные газы непосредственно соприкасаются с высушиваемым мате­ риалом. Загрузка пасты производится через патрубок 8 на верх­ ней образующей барабана со стороны, противоположной приводу. Выгрузка производится через патрубок 11 внизу барабана со стороны привода. В стенках барабана предусмотрены патрубки

цилиндрический барабан 7 с паровой рубашкой 11 и сферическими торцевыми крышками 4, снабженный гребковой мешалкой. Гребки 5 мешалки насажены на квадратный вал таким образом, что половиной гребков осуществляется перемещение перемешиваемого материала в правую сторону, а другой половиной — в левую. В приводе мешалки имеется автоматическое устройство, переклю­ чающее направление вращения вала мешалки. Благодаря этому подсушиваемый материал возвратно-поступательно движется по

362

барабану сушилки. Сушилка работает периодически. Сушка про­ изводится при помощи пара в рубашке барабана при вакууме. Загрузка материала производится через герметичный загрузоч­ ный люк 6, расположенный на верхней образующей посередине барабана. Выгрузка продукта производится через герметичный выгрузочный люк 10, снабженный клапаном и расположенный в нижней части посередине барабана. Диаметр барабана сушилки — 1,25 м; длина барабана — 4,0 м; поверхность обогрева рубашки — 14,6 м2.. Мощность двигателя— 15 кВт. Изменение направления движения вала происходит через каждые 5 мин. Обогревается ба­ рабан паром с давлением 0,3—0,4 МПа. Сушилки этого типа ши­ роко распространены в анилинокрасочной промышленности и мо­ гут быть применены для сушки железоокисных пигментов, кронов и лазури.

Вальцеленточные сушилки. Вальцеленточная сушилка (рис. 11.8) является агрегатом, состоящим из одновальцовой фор­ мирующей и одноярусной ленточной сушилки и работающим в непрерывном режиме. Сушка пасты производится конденсирую­ щимся водяным паром. Паста из загрузочного ящика 1 поступает на формирующий барабан 2, в кольцевые канавки которого «вма­ зывается» при помощи валика. Цилиндрический полый барабан изготавливается из бронзы или нержавеющей стали и обогревается паром давлением 0,6—0,8 МПа. Подсушенный и отформованный на барабане материал разгружается из кольцевых канавок гре­ бенчатым ножом 3 ив виде небольших кусочков падает на ленту 4, которая огибает барабан, предотвращая выпадение материала из канавок барабана. «Пента загружает материал на сетчатый ленточ­ ный транспортер 5, проходящий по сушильной камере. Сушильная камера разделяется на несколько зон, каждая из которых обслу­ живается центробежным рециркуляционным вентилятором и паро­ вым калорифером. В первой зоне воздух просасывается через ленту снизу вверх, а во второй и третьей — сверху вниз; отработанный воздух выпускается через выхлопной патрубок в боковой стенке камеры. Высушенный материал ссыпается с ленты на транспортер и

Рис. 11.8. Вальцеленточная сушилка:

/ —загрузочный ящик; 2— барабан; 3 — гребенчатый нож; 4—транспортирующая леита; б—сетчатый ленточный транспортер.

отработанный

воздух

Свежий

воздух

0,05 до 0,2 м/мин с помощью вариатора. Продолжительность суш­ ки материала 1—3 ч. Преимуществом вальцеленточных сушилок является их высокая производительность. Однако их не рекомен­ дуется применять для сушки материалов, нестойких к перегреву в формующем барабане.

Сушилки с вращающимися полками. Сушилка с вращающимися полками (рис. 11.9) представляет собой цилиндрической формы

864

каркас 1, покрытый теплоизоляцией, внутри которого расположена полочная вращающаяся этажерка, система вентиляторных колес 3 и формующий питатель 2. Сушилка работает непрерывно и пред­ назначена для сушки кусковых и порошкообразных материалов. Направляемый иа сушку материал поступает в формующий пита­ тель, который выдавливает пасту в виде палочек. С питателя материал попадает на верхнюю полку этажерок, собранных из стоек 4, соединенных горизонтальными стяжками и кольцевыми уголками. На уголках закреплены секторы 5, образующие плоские круглые полки, ограниченные кольцевыми уголками. Между лопа­ стями имеются щели, через которые материал с помощью непод­ вижных скребков пересыпается с полки иа полку. Материал после­ довательно проходит через все полки. Высушенный продукт скреб­ ками, прикрепленными к вращающейся этажерке, сбрасывается в разгрузочную воронку в нижней части камеры и далее — на кон­ вейер. Этажерка с полками приводится во вращение электромото­ ром через редуктор, расположенный в нижней части сушилки. Частота вращения регулируется при помощи вариатора. На цент­ ральном вертикальном валу сидят вентиляторные колеса, приводя­ щиеся во вращение от своего электродвигателя. При вращении вентиляторных колес образуются рециркуляционные потоки возду­ ха. Свежий воздух поступает в отверстия в нижней части камеры, а отработанный воздух удаляется через выхлопную трубу в верхней части камеры. Нагрев воздуха может производиться при помощи паровых калориферов, расположенных внутри сушилки, или то­ почных газов. Сушилки выпускают с различным числом полок — от 4 до 30. Сушилки с вращающимися полками могут применять­ ся для сушки литопона, свинцовых кронов и железоокисных пиг­ ментов.

Сушилки для сушки во взвешенном состоянии и «кипящем» слое. В основе процесса сушки материала во взвешенном состоянии и «кипящем» слое является сушка в потоке сушильного агента (горячего воздуха или топочных газов). Сушильные устройства для сушки во взвешенном состоянии называются пневматическими сушилками, или сушильными трубами. Подлежащий сушке мате­ риал в виде порошка или мелких кусков подается непрерывно питателем в нижнюю часть сушильной трубы и подхватывается потоком сушильного агента (горячего воздуха или топочных га­ зов), вдуваемого в трубу вентилятором. На вертикальном и на­ клонном участке сушильной трубы материал подсушивается во взвешенном состоянии. В циклоне и затем в матерчатом фильтре происходит отделение материала от сушильного агента. Высушен­ ный продукт выгружается питателями из циклона и фильтра. Для сушки материалов в виде пасты или крупных кусков его предвари­ тельно смешивают с определенным количеством сухого материала (ретурой),* крупнокусковой материал перед сушкой дробится в ударно-цеитробежиой мельнице вместе с ретурой. В состав уста­ новки входит сепаратор, возвращающий крупный и невысохший

866

■»

Рнс. 11.10. Схема радиационной сушилки с излучателем:

/ — вентилятор; 2—поверхность из­ лучения; 3—конвейер; 4— выхлоп­

ная труба.

материал на дополнительное дробление и повторную сушку. Су­ шильный агент, освобожденный от пыли, выбрасывается в атмос­ феру.

Сушилки, работающие по принципу сушки во взвешенном со­ стоянии, герметичны и компактны; в них удачно сочетается сушка

сдезагрегацией высушенного продукта. Продолжительность сушки

впневматических сушилках невелика. В отличие от пневматических сушилок при сушке в «кипящем» слое продолжительность сушки

не ограничивается, но при этом сохраняется преимущество в ком­ пактности и простоте конструкций сушилок.

«Кипящий» слой материала получают в результате прохожде­ ния сушильного агента под перфорированным днищем сушилки. При этом опытным путем подбирается скорость прохождения су­ шильного агента и высота слоя подсушиваемого материала. Су­ шилки, работающие на принципе «кипящего» слоя, могут работать периодически и непрерывно.

Сушилки для сушки инфракрасным излучением. Сушка инф­ ракрасным излучением может быть применена для порошкообраз­ ных и пастообразных материалов. В качестве источника излучения могут быть использованы в случае применения электроэнергии ламповые излучатели или керамические экраны, при применении топочных газов — металлические коробки. Сушилка (рис. 11.10) представляет собой камеру, по которой на конвейере 3 движется подсушиваемый материал.

Распылительные сушилки. Основным назначением распыли­ тельных сушилок является получение сухого порошкообразного или гранулированного продукта из раствора или пасты. Распылитель­ ные сушилки могут применяться в производстве ряда пигментов (на­ пример, кронов). Высушиваемый материал при помощи специаль­ ных приспособлений (вращающиеся диски, форсунки) распыляют в сушильной камере, через которую протекает теплоноситель в газо­ образном состоянии (нагретый воздух, газообразные продукты горения топлива, перегретый пар и т. п.). Благодаря развитой поверхности распыленных частиц происходит интенсивный тепло- и массообмен с теплоносителем, и распыленные частицы быстро от­ дают свою влагу. Сухой продукт в виде порошка падает на дно сушильной камеры, откуда непрерывно удаляется. Невыпавшая часть высушенных частиц продукта выделяется из отработанного теплоносителя в пылеотделителях (циклонах, мешочных фильтрах, скрубберах и т. д). Применяется также сушка распылением в вакуум-распылительных сушилках, или так называемая «холод­

366

ная» сушка». Сушка распылением имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими методами сушки:

1)процесс сушки протекает чрезвычайно быстро (обычно за 15—30 с), что позволяет избежать перегрева частиц продукта;

2)легко регулируются условия сушки, что позволяет получить •продукт с заранее заданными качественными показателями;

3)получаемый в результате сушки распылением готовый про­ дукт обычно не требует дальнейшего измельчения;

4)имеется возможность значительно сократить и полностью механизировать узел получения сухого продукта;

5)сушку можно осуществить в широких пределах температур (60— 1200 °С);

6)влажный продукт не соприкасается со стенками сушилки, что облегчает выбор материала для сушильной камеры.

Кнедостаткам метода сушки распылением следует отнести:

1) большие габариты сушильной установки при сушке в пре­ делах температур 100— 150 °С;

Удельный расход тепла на 1 кг испаряемой влаги в распыли­ тельных сушилках составляет 3570—6300 кДж/кг в зависимости от режима сушки.

На рис. 11.11 показана схема работ распылительной сушилки для сушки пастообразных материалов. Сушильная камера 3 пред­ ставляет собой низкий цилиндрический корпус диаметром около 3 м, оканчивающийся конусом. Общая высота сушильной камеры 4 м. Горячий воздух поступает тангенциально в кольцевой канали из него через прорези — в сушильную камеру. Паста на сушку поступает из загрузочной воронки / с помощью системы спаренных горизонтальных и вертикальных шнеков-питателей 2 с регулируе­ мой частотой вращения. Шнеки прессуют пасту в нарезанной по кругу насадке, из которой паста выходит в виде полых шнуров толщиной 5 мм. Цилиндрическая часть насадки вращается, благо­ даря чему обеспечивается равномерный выход пасты по всему объему насадки. Воздух распыляет пасту на мелкие частицы. Рас­ пылительное устройство находит­ ся внутри камеры. Тонкораспы­ ленный материал вдувается через отверстие в крышке камеры в сушильное пространство. Мате­ риал высушивается за короткое время и в виде взвеси направ­ ляется в циклон 6 и на систему

Рис. 11.11. Схема распылительной сушилки для пастообразных матсриалоо:

рукавных фильтров; 5—вентилятор; б—циклон.

367

рукавных фильтров 4, где осаждается. Движение выходящего из сушилки воздуха осуществляется вентилятором 5. Продукты высу­ шиваются при температуре воздуха ПО—850 °С на выходе. При этом расход тепла составляет 3800 кДж/кг испаряемой воды. Вы­ сушенный продукт выходит из установки при температуре 65 °С. Подобные сушилки применяются для сушки пигментов, а также органических и неорганических красителей.

ПЕЧИ

Печи, применяемые для производства пигментов, значительно отличаются друг от друга. Чаще всего для производства различ­ ных пигментов применяют различные по конструкциям и принци­ пам работы печи. Для получения некоторых пигментов применяют несколько типов печей, в зависимости от выбранного метода про­ изводства:

1.Печные установки в производстве глета и сурика: а) плавильный котел; б) окислительный котел;

в) печь второго обжига глета; г) суричная печь.

2.Печи в производстве цинковых белил:

а) муфельные печи б) барабанные печи; в) печи Витерилля.

3.Трубчатые вращающиеся печи.

4.Печи для получения ультрамарина.

Печные установки в производствах глета и сурика

Плавильный котел свинца (рис. 11.12) отливается из жаро­ упорной стали или чугуна в виде призмы и имеет толстые стенки. Котел имеет не доходящую до дна перегородку 2, которая делит его

368

шахтный патрубок. В стенке котла имеется также люк для очистки и осмотра. В рабочее пространство

котла вводится патрубок для подачи воздуха. Вал мешалки 2

Рис II.И, Печь второго обжига глета:

/ —патрубок для загрузки; 2-т-рабочее пространство; 3— мешалка; 4—патрубок для выгрузки; 5—шнек с охлаждением; б—привод мешалки.

369

Рис. 11.15. Суричная печь:

/ —муфель; 2—привод; 3— ме* шалка; 4—топка.

Выгрузка

ЯШ

заканчивается шкивом 7 с полуперекрестной ременной передачей и имеет приспособление для подъема и опускания мешалки при помощи штурвала. Частота вращения мешалки — 170— 180 об/мин. Лопасть мешалки скользит нижней кромкой по поверхности свин­ ца, разбрызгивая его по рабочему пространству, в котором про­ исходит окисление свинца до глета. Котел вмурован в печную кладку с топкой, которая служит только для начального разогрева, так как процесс окисления свинца в глет является процессом экзо­ термическим. Температура в рабочем пространстве котла поддер­ живается в пределах 400—600 °С; оптимальная температура про­ цесса 480 °С. Окислительный котел работает непрерывно,

370