Контрольные вопросы

1. Что такое процесс экстракции в широком понимании этого слова?

2. Как в химической технологии называется процесс экстракции из растворов?

3. Как в химической технологии и обогащении называется процесс экстракции из объема твердых тел?

4. Какими преимуществами обладает процесс экстракции по сравнению с другими массообменными процессами применяемые при очистке сточных вод или разделении растворов?

5. Чем характеризуется состояние равновесия в системе жидкость - жидкость?

6. Что такое коэффициент распределения?

7. Почему при описании процессов экстракции применяют тройные и более высокого порядка диаграммы состояния?

8. Что такое кривая селективности?

9. Какие методы экстракции применяются в настоящее время?

10. Что такое многоступенчатая экстракция при перекрестном токе?

11. В чем сущность процесса выщелачивания?

12. Из каких основных стадий состоит процесс выщелачивания?

13. Что является движущей силой процесса экстракции?

14. Какие основные факторы влияют на скорость выщелачивания?

15. Как степень измельчения материала влияет на скорость выщелачивания?

Глава 11. Сушка

11.1. Основные понятия. Параметры, подлежащие расчету

Сушка является последней стадией при обезвоживании различных материалов. Удаление влаги из материала производят испарением за счет подвода тепла.

Следовательно, при сушке одновременно протекают два процесса: влаго- и теплообмена.

Различают три основных вида сушки по способу подвода тепла к сушильному материалу:

1. Конвективная сушка - путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы (как правило, в смеси с воздухом).

2. Контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку.

3. Радиационная сушка - путем передачи тепла инфракрасными лучами.

При сушке большинства материалов чаще всего применяют конвективный способ с применением в качестве сушильного агента топочных газов. Этот вид сушки применим для многих материалов, независимо от их крупности и начальной влажности. Эти сушилки отличаются большой производительностью, высоким тепловым коэффициентом полезного действия, малым потреблением энергии и надежностью в работе.

Схема установки для сушки дымовыми газами (рис.11.1) включает следующие основные операций:

1) получение сушильного агента при сжигании топлива в отдельной топке 1, куда поступает необходимый для горения воздух;

2) установление необходимой температуры сушильного агента с добавлением атмосферного воздуха к топочным газам в камере смешения 2;

3) высушивание материала в сушилке 5, которая, как правило, представляет собой полую вращающуюся трубу, в которую непрерывно поступает и из которой тоже непрерывно выводится материал;

4) улавливание пыли из отобранного сушильного агента с помощью специальных устройства 4, 5.

С

Рис.11.1. Схема установки для сушки дымовыми газами 1 - топка; 2 - камера смещения; 3 - сушилка;4,5 - устройство

для обеспыливания дымовых газов; 6 - вентилятор

корость движения топочных газов регулируется и устанавливается с помощью вентилятора6. В некоторых случаях отработанный газ частично возвращается в камеру смещения для повторного использования. При этом сокращается расход топлива на получение сушильного агента.

Целью сушки является получение материала с конечной влажностью W_к При этом должно испариться воды в количестве W.

Как видно из схемы, конечная влажность материала W_к зависит от следующих входных параметров, с помощью которых регулируется процесс:

1. времени сушки - τ [ч];

2. удельного расхода воздуха [кг воздуха/кг воды];

3. удельного расхода топлива [ккал/кг воды];

4. исходной влажности материала W_исх [%];

5. количества материала WG [кг].

В свою очередь время сушки, расход топлива и воздуха зависят от свойств высушиваемого материала и сушильного агента (смеси топочных газов и воздуха). Рассмотрим эти свойства более подробно.