3.6.2. Конструкции сушилок и области их применения

Сушилки, применяемые в химической промышленности, можно классифицировать по следующим признакам: давлению (атмосферные и вакуумные); периодичности процесса (непрерывные и периодические); способу подвода тепла (конвективные, контактные, радиационные с нагревом токами высокой частоты); роду сушильного агента (воздушные, газовые, сушилки на перегретом паре); направлению движения материала и сушильного агента (прямоточные, противоточные); способу обслуживания; схеме циркуляции сушильного агента; тепловой схеме и т.д.

Наиболее широкое распространение в химической и нефтехимической промышленности получили барабанные сушилки, в которых реализуется конвективный способ сушки. Эти сушилки отличаются высокой производительностью. В качестве сушильного агента в них используют воздух и дымовые газы. В таких аппаратах сушке подвергаются соли, топливо, пасты. Барабанные сушилки используют в производствах соды, удобрений, ядохимикатов, пластических масс.

Сушилка представляет собой цилиндрический барабан, к которому крепятся бандажи, опирающиеся на опорные и опорно-упорные ролики. Вращение барабану передается от электродвигателя через редуктор и передачу. Обычно мощность двигателя от 1 до 40 кВт. Частота вращения барабана 1–8 об/мин. Влажный материал поступает через питатель.

Для перемешивания высушиваемого материала на внутренней поверхности барабана устроены лопасти. Газы через барабан просасываются вентилятором и вместе с материалом движутся прямотоком. Перед выбросом отработанные газы очищаются от пыли в циклоне. Высушенный материал удаляется из камеры через разгрузочное устройство, с помощью которого герметизируется разгрузочная камера и предотвращается поступление в нее воздуха извне.

В производстве синтетического каучука используются ленточные сушилки. Каучук пневмотранспортом в виде крошки подается на верхний конвейер сушилки и проходит поочередно верхний, средний и нижний конвейеры (трехходовой агрегат, используются также двухходовые агрегаты) с промежуточным рыхлением после каждого конвейера. Сами конвейеры выполнены из пластин с перфорацией для обеспечения циркуляции воздуха. Нагрев воздуха в калориферах производится водяным паром с давлением 0,7 МПа.

Туннельные сушилки (рис. 3.59) применяют для сушки долго сохнущих материалов. Материал располагают в вагонетках, которые специальным толкателем проталкиваются через туннель.

Длина туннеля 2560 м. Сушильный агент, он же теплоноситель, проходит через весь туннель. Во избежание расслаивания потока сушильного агента по высоте и неравномерности сушки аппарат разбивают на ряд зон, на перекрытиях которых устанавливают отопительно-вентиляционные агрегаты, создающие вертикальную циркуляцию воздуха. Скорость теплоносителя 23 м/с.

Рис. 3.59. Туннельная сушилка: 1 – вагонетка; 2 – вентилятор; 3 – калорифер;

4 – герметичные двери; 5 – поворотные круги

Сушилки с кипящим слоем. В таких сушилках обычно сушат продукты с размерами зерен от 0,1 до 5 мм. Эти аппараты отличаются высокой надежностью, сокращенным временем сушки за счет усиленного перемешивания. Такие сушилки используют для сушки сульфата аммония, хлористого калия, винифлекса, сополимеров различных модификаций, входящих в состав ионообменных смол, и целого ряда сыпучих и даже пастообразных материалов, малочувствительных к нагреву. За счет противотока материала и сушильного агента достигается более высокая степень насыщения газа влагой, но высушенный материал соприкасается с наиболее горячим теплоносителем. Для регулирования температуры нагрева в слой материала в секциях помещают змеевики. Выгрузка высушенного материала из слоев сушилки производится через переточные трубы.

Распылительные сушилки применяют для обезвоживания концентрированных растворов веществ, суспензий, эмульсий, подвижных паст. Материал, подлежащий высушиванию, может распыляться механическими, пневматическими форсунками или центробежными дисковыми распылителями (например, в производстве антибиотиков).

Контактные сушилки. Тепло через стенку подводится. Поверхность либо цилиндрическая, либо плоская. Продукт в виде пасты или густого раствора. Обогрев изнутри либо паром, либо водой, либо электронагревателями. Широкое распространение такие сушилки получили в производстве фенол-формальдегидных пластмасс, при сушке раствора конечного продукта после реакторов. Сушилка представляет собой полые чугунные вальцы, вращающиеся от электродвигателя. Водяной пар для обогрева поступает в вальцы. Влажный материал поступает из корыта (одновальцовая сушилка) или подается через лоток в пространство между вальцами (двухвальцовая сушилка). Конденсат отводится через сифонную трубку. Пленка материала, образующаяся на поверхности вальцов, срезается ножами.