Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 322
Текст из файла (страница 322)
оследлий можно нагревать такхсе через вал мел!алки, если он выполнен полым. Разгрузка и выгрузка материала механизированы. Напряжение пов-оп! сушилок по влаге 6 — 8 кгДм ч). Вальцовые сушилки (рис. 12) предназначены для непрерывной атмосферной нлн вакуумной С. вязких, жидких и пастообразных материалов (краснтелн, пектиновый клей, молоко и т.п.).
Осн. элементы — обогреваемые водяным паром полые вальцы, вращающиеся с частотой 1 — 13 мин ', сушилки м. б, одно- и двухвальцовые. Материал смачивает пов-сть вальцов и высушивается в тонхом слое; толщина сухой пленки, снимаемой спец. ножамн, составляет О,1 — 1,0 мм. Расход пара по испаряемой влаге 1,2 — 1,6 хг/кг, напряжение пов-сти вальцов по влаге лля атмосферных н вакуумных сушилок соотв. 13 — 15 и 25 — 70 кгс(ма.ч). куул осу Рис. уз.
Вальпавыс вакуум-супсилкв; а-олповальпоаав; б-лвуквальповаа; !— корпус, 2-полый бграбал (валка); 3 . корыто, 4-распгалслвк. валик; 5-лоп; б-шиск; 7-приаыиык «олпак; 8 — сбарвик; р-валысы, !й -иаклоавав сванка. Специалыние сушняки. В использующих ИК излучение (Х = 0,77 — 344 мкм) терморадиационных, или просто радиационных, сушилках достигается высокая скорость С. благодаря подводу к влажному материалу большого кол-ва теплоты.
Ее генераторами служат устанавливаемые над пов-стью высушиваемого материала (обычно перемещаемого транспортером) спец. злектрич. лампы с зерхалъными отрахсателямн либо керамич. и металлич. экраны, обогреваемые горячими газами. Эти сушилки компактны и эффективны для обработки обладающих большим коэф. поглощения лучистого потока тонколистовых материалов и окрашенных лов-отей (напр., лахокрасочные покрытия, ткани, бумага и лр.). Для высушявания толстостенных материалов, когда требуется их быстрьуй прогрев во всем объеме, в ряде случаев эффективна С. в поле токов высокой нлв сверхвысокой частоты. Такую С.
применяют ддя изделий из пластмасс и резины, фарфоровых изоляторов и иных. материалов, обладающих лнэлектрич. св-вами. Высокочастотные (диэлектрические) сушилки позволяют быстро и равномерно осуществлять С. Однако их использование ограничено из-за дорогостоящего оборудования, большого расхода электроэнергия (до 5 кйт ч на 1 кг испаряемой влаги) и необходимости соблюдать особые меры техиихн безопасности. В сублимационных сушилках оси.
часть влаги (до 85алс) удаляется в замороженном состоянии под глубоким вакуумом (остаточное давление 5 — 330 Па) прн т-ре 0'С; остальная влага испаряется тепловой вакуум-С. (при 965 30-45'С). Теплота, необходиьлая для С., подводится к материалу от нагретых пов-отей или радиацией от нагретых экранов. Эти сушилки громоздки и сложны в эксплуатации, однако отличаются незначит. расходом теплоты (2,1 — 2,3 кДжукг) и позволяют сохранить биол. св-ва высугпнваемых пищ. продуктов и мед. препаратов (антибиотихи, плазма крови и т,д.). Акустические сушилки отличаются от обыкновеннъух конвективных, как правнло, наличием излучателей ультразвуковых колебаний, источником энергии к-рых служит кинетич. энергия газовой струи.
Благодаря этим излучателям высушиваемый материал подвергается со стороны газовой струи воздействию акустич. поля с уровнем интенсивности > 145 дБ. По сравнению с конвехтивной ультразвуковая С. позволяет в песк. раз ускорить удаление влаги нз материала без существ. повьпления т-ры, что особенно важно при обработке легко окисапоппухся и термочувствит. щюдуктов.
Однахо из-за высокой стоимости акустич. энергии, обусловленной, в частности, низким кпд излучателей (20 — 25асу), ультразвуковую С. примешпот ограниченно, гл, обр. в произ-ве мелходисперсных фармацевтнч. ср-в и биологически активных в-в (напри антибиотики, гормональные препараты). Выбор сушилен зависит от ряда факторов. К ним относятса: время Со агрегатное состояние, допускаемая т-ра нагрева, взрыво- и пожароопасность, токсичность, усалка, загрязнение и др.
св-ва высушиваемого материала; требования к равномерности Сл требования х системе пылеулавливания и т.д. При выборе следует отдавать предпочтение суппшкам непрерывного действия; С. топочными газами экономичнее воздушной Со однако не всегда возмохша из-за эаграэнения материала. Если при взаимод, высушиваеморо материала с влагой не образуется кислая или щелочная среда, сушилки, чаще крупногабаритные, следует выполнять из обыкновенной стали, в противном случае — из нержавеющей стали, иногда из титана. Выбор сушилок связан с проблемой классификации материалов.
В настоящее время разрабатывается такая классификация, к-рая позволила бы быстро оценивать кинетику и выбирать наиб. рационалъиый тяп сушилки. Примерклассифнкация капиллярно-пористых материалов. В соответствии с ней влажные материалы дифференцируют по внутр. структуре, а за ее харахтеристику приннмают критич.
диаметр пор Ы,„, т.е. диаметр наиб. тонких пор, из к-рых требуется удаливть влшу до достижениа конечного влагосодержания; параметр о„позволяет оценить г, н выбрать экономически целесообразный сушильный аппарат. Расчет сушвлои обычно проводят в след. последовательности: составляют материальный баланс и определяют кол-во испаренной влаги (если нужно, по зонам); составляют тепловой баланс и находят требуемые кол-во теплоты, расходы топлива, нара, сушильного агента и т, дб исходя из эмпирнч.
коэф. теуъчо- и массообмена или уд. напряжений на единицу объема аппарата или пов-сти (греющей или решетки) находят размеры сушильной камеры, а также необходимое число сушилок; аналуыируют эффективность сушильной установки: степень совершенства сушилки как теплового агре~ага можно оценивать энергетич, хпд, к-рый определяется как отношение полезно используемой энергии ко всей затраченной; уыменение при С. качества энергии сушильного агента учитывает эксергетич.
кпд-отношение полезно использованной эксергии к затраченной (см. Экссргетический анализ). Совйршеистаоваше техннии С. в хим. произ-вах обусловлено ужесточением требований к охране окружающей среды, необходимостью зкономии энергоресурсов и улучшения обслуживания сушильных установок. Реализуются след. направления: 1) применение технологий, при к-рых на С. поступают наиб. подготовленные к ней материалы (напр., тонкодисперслые, с широкими порами и т. п.); 2) разработка типовых сушилок, пригодных для С. больших групп материалов; 3) создание оптим.
гидродннамнки в сушильных аппаратах; 4) рашйональное совмещение подготовит. стадий 966 48В СЭИНГОЛИПИДЫ мех. обезвоживания (см. выше), выпаривання (для сгущения жидкой фазы), предварит. перегрева р-ров (при распылит. высуппваиии) н собственно Сд 5) развитие нетрадиционных способов С.-ИК и УФ излучением, высокочастотной, СВЧ и акустической, со сбросом давления (в материале происходят самовскипание и частичный мех.
вынос влаги), перегретым паром (его теплоемхосгь больше теплоемкости воздуха, поэтому к материалу подводится большее кол-во теплоты), с использованием ПАВ (они ослабляют связь влаги с материалом); 6) применение комбннир. сушилок — с хоивехтивным и контактным подводом теплоты, а также сочетающих С. с др. процессами (нзмельчением, гранулированием, хим. р-циями и т.д.); 7) использование экологичесхи рациональных сушилок — безуносных (С. происходит одновременно с улавливанием готового продукта, напр.
в сушилках со встречными закрученными потоками), с организацией процесса т. обре чтобы на пылеочистку поступало меньшее кол-во крупноднсперсного материала, а также с макс. утилизацией теплоты отработанного сущнльного агента. С)пака в лабораторных условвях В лаб. практике применяют в оси. те же методы и сушущхи, что и при иром. С. Исследования механизмов, периодического и непрерывного режимов С. в-в и материалов, особенностей нх поведения и св-в сушильных агентов, отработку гидродннамющ и хонструкцнй сушильных аппаратов проводят на опытных установках, моделирующих иром.
суппшки. Для высушивания в-в, устойчивых к нагреванию, используют работающие при атм. давленнн сушильные шкафы след. типов: медные или асбестовые с газовым либо иным обогревом; медньге с водяной рубашкой и газовым обогревом; электрнческие — со спиральными и др. проволочными нагреват. элементами; с терморегулятором и сигнальной лампой; с автоматич. регулировкой обогрева; для быстрого вьюушнвання горячим воздухом. Для С. в-в, легко разлагающихся при нагр. до 100 С, применяют вакуум-сушильные шкафы, снабженные рубашкой для жидкого теплоносителя, с газовым либо элехтрич.
обогревом. Для осторожного и быстрого высушивания мн. осадков удобно пользоваться металлич.штативами с укрепленными пв них рефлекторамн, х-рые снабжены лампами ИК излучения или обычными элехтролампами мощностью не менее 200 Вт. Применяют также т. наз. карусельные инфракрасные сушилки, позволяющие высушивать одновременно песк. образцов, и т.д. Для высущивапия хим. посуды используют спец. сушилки, в к-рых воздух нагревается в металлич.
змеевике, либо суцУюуьные шкафы (при 80-100 'С). Возможна С, в-в и посуды на открытом воздухе. Кроме тепловых применяют также др. методы обезвоживания: путем хим. связывания влаги в-вами (напр., металлнч. )»)а, СаС,), не взаимодействующими с осущаемыми жищеостями; поглощением из твердых тел и жидкостей паров волы гигроскопич. в-вами (напро СаС1, коущ. Н»ЯОей твердыми адсорбентами с высокой уд, йов-стью, напр. цеолитами, поглощающими влагу из жидкостей (г.
наз. лнофнльное высущиваиие); С. сублнмнрованием и др. Твердые в-ва (легко взрывающиеся) сушах в струе инертного газа (напр., азота или гелия, иногда СО,). ~езвоживание в-в и высущивание посуды можно проводить в эксикаторах (обыкновенных и вакуумных) и на открытом воздухе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
