Конвективные сушилки со взвешенным слоем материала
Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем. Эти сушилки являются одним из прогрессивных типов аппарата для сушки. Процесс в кипящем слое позволяет значительно увеличить поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократить (до нескольких минут) продолжительность сушки. Сушилки с кипящим слоем в настоящее время успешно применяются в химической технологии не только для сушки сильносыпучих
Рис. ХУ-24. Однокамерная сушилка с кипящим слоем:
1 — бункер; 2 — питатель; 3 — газораспределительная, решетка;
4 — камера сушилки; 5 — смесительная камера; 6 — вентилятор; 7 —* штуцер для выгрузки высушенного материала? 8 — транспортер; 9 « циклон; 10 « батарейный пылеуловитель.
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.
Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия (рис. ХУ-24). Высушиваемый материал подается из бункера 1 питателем 2 в слой материала, «кипящего» на газораспределительной решетке 3 в камере 4 сушилки. Сушильный агент — горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом, который подается в смесительную камеру 5 вентилятором 6,— проходит с заданной скоростью через отверстия решетки 3 и поддерживает на ней материал в кипящем (псевдо- ожиженном) состоянии. Высушенный материал ссыпается через штуцер 7 несколько выше решетки 3 и удаляется транспортером 8. Отработанные газы очищаются от унесенной пыли в циклоне 9 и батарейном пылеуловителе 10, после чего выбрасываются в атмосферу.
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 применяют сушилки с расширяющимися кверху сечением, например коническим, как показано на рис. ХУ-24. Скорость газа внизу камеры должна превышать скорость
9. Устройство сушилок 62! 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 аппа- рата. 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, подни- мающиеся выше, находятся в области более низких температур) и позво- ляет уменьшить высоту камеры. Многокамерные сушилки состоят из двух и более камер, через которые последовательно движется высушиваемый материал. Камеры располагаются либо рядом, либо одна над другой (рис. ХУ-25). На рис. ХУ-25 показана двухкамерная сушилка НИИхиммаша, при- меняемая для высушивания полимерных материалов. Горячий воздух с большой скоростью (60— 70 м!сек) подается через отвер- стия решетки, расположенной в нижней части каждой камеры. Материал поступает в верхнюю камеру /, подсушивается в ней и пересыпается в нижнюю ка- меру 2, из которой удаляется высушенный материал. Воздух подается в каждую камеру от- дельно и отводится из камер в общий коллектор для очистки от пыли, после чего выбрасы- вается в атмосферу. Над ре- шеткой верхней камеры уста- новлен механический разрых- литель 3 для комкующегося высушиваемого материала. Многокамерные сушилки бо- лее сложны по конструкции (и соответственно в эксплуатации), чем однокамерные, требуют ббльшиз удельных расходов сушильного агента и электроэнергии. Кроме того процесс в них труднее поддается ,автоматизации. Применение много камерных сушилок целесообразно лишь для материалов со значительны\ сопротивлением внутренней диффузии влаги, требующих длительно! сушки, а также для материалов, нуждающихся в регулировании тем пературного режима сушки (во избежание перегрева). В них удобш совмещать процессы сушки и охлаждения материала. Для материалов, мало чувствительных к нагреву, применяют двух и трехсекционные ступенчато-противоточныесушилк! с кипящим слоем (рис. ХУ-26). За счет противотока материала и сушиль ного агента достигается более высокая степень насыщения газа влагой но высушенный материал соприкасается с наиболее горячим теплоноси телем. Для регулирования температуры нагрева в слой материала в сек циях помещают змеевики. В таких сушилках выгрузка высушенного материала производится над слоем через переточные патрубки. Чтобы избежать чрезмерного увеличения гидравлического сопротиЕ ления, высоту кипящего слоя в сушилках непрерывного действия поддер живают в пределах 400—700 мм (в зависимости от свойств высушиваемог материала). Для сушки небольших количеств различных продуктов применяю периодически действующие сушилки с кипящим слоем. В этих аппарата эффективно используют подачу сушильного агента импульсами, вызывг ющими кратковременное псевдоожижение материала. Таким сиособо Рис. Х\^-25. Двухкамерная сушилка с кипящим слоем: