Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И
Скачать (прямая ссылка):
спеціальних апаратах — сушарках, тому що сушіння на відкритому повітрі є дуже тривалим процесом.
Залежно від способу підведення тепла до висушуваного матеріалу відрізняють: конвективне сушіння — безпосереднє стикання матеріалу з нагрітим повітрям, топковими газами та ін.; контактне сушіння — передача тепла від теплоносія до матеріалу через стінку; радіаційне сушіння — передача тепла інфрачервоним випромінюванням; діелектричне сушіння — нагрівання в полі струму високої частоти; сублімй' ційне сушіння — в замороженому стані при глибокому вакуумі та ін.
Механізм процесу сушіння значною мірою визначається формою зв'язку вологи з матеріалом: чим міцніше цей зв'язок, тим важче відбувається сушіння. П. А. Ребіндер запропонував таку класифікацію форм зв'язку вологи з матеріалом: хімічна, фізико-хімічна та фізико-механічна. Хімічно зв'язана волога не може бути видалена звичайними способами сушіння. Вона видаляється при нагріванні матеріалу до високих температур або при хімічній реакції. В процесі звичайного сушіння видаляється тільки волога, зв'язана механічним або фі-зико-механічним зв'язком.
Будова сушарок. Сушарки бувають конвективні, контактні, повітряні, газові, парові, атмосферні, вакуумні, періодичні, безперервні, прямоточні, протитечійні, перехресні і камерні.
Камерні сушарки — апарати періодичної дії, працюють під атмосферним тиском. Використовуються на виробництві невеликого масштабу для сушіння матеріалів, які не витримують високої температури, наприклад барвників. Матеріал висушується на листах, встановлених на вагонетках у середині сушильної камери / (рис. 88). На каркасі камери між вагонетками 2 встановлені козирки 3, які поділяють простір камери на три зони, розміщені одна над одною. Вздовж зон з допомогою вентилятора 5 рухається нагріте в калорифері 4 повітря, двічі змінюючи свій напрям і двічі нагріваючись у калориферах 6 і 7. Частина використаного повітря подається через шибер 8 на змішування з свіжим повітрям.
Тунельні сушарки подібні до тунельних печей (див. рис. 46) і використовуються для сушіння багатьох штучних матеріалів (керамічні вироби).
Однострічкові та багатострічкові сушарки працююуь безперервг но. В стрічкових сушарках матеріал рухається на стрічці аротито-ком нагрітому повітрю або топковим газам.
т
Барабанні сушарки широко використовуються для безперервного сушіння при атмосферному тиску кускового, зернистого та сипкого матеріалів. Вони подібні до барабанних печей (рис. 45).
Для сушіння різноманітних матеріалів дуже широко застосовуються сушарки з киплячим (псевдозрідженим) шаром. Процес у киплячому шарі дає змогу значно збільшити поверхню контакту між часточками матеріалу і сушильним агентом, що в свою чергу інтенсифікує випарювання вологи і скорочує строк сушіння до кількох хвилин.
Для сушіння чутливих до високих температур, а також токсичних і вибуховонебезпечних речовин, для добування особливо чистих речовин, а також тоді, коли необхідно вловлювати пару неводних розчинників, що видаляються при сушінні, застосовують вакуумні сушарки різних типів.
Спеціальні види сушіння. Терморадіаційне сушіння інфрачервоним випромінюванням здійснюється в терморадіаційних сушарках, які застосовуються для сушіння тонколистового матеріалу та лакофарб-них покрить. Сушарки компактні, ефективні, проте потребують багато енергії.
Високочастотні (діелектричні) сушарки застосовуються для висушування товстих шарів матеріалу, коли потрібно регулювати температуру і вологість не тільки на поверхні, айв глибині матеріалу. Таким способом можна сушити пластичні маси та інші матеріали, які мають діелектричні властивості. Під дією електричного поля високої частоти іони і електрони в матеріалі змінюють напрям руху синхронно із зміною знака заряду пластин конденсатора, дипольні молекули набувають обертового руху, а неполярні молекули поляризуються. Ці процеси супроводяться тертям, яке викликає виділення тепла і нагрівання матеріалу, що висушується. В полі струмів високої частоти відбувається швидке і рівномірне висушування товстошарових матеріалів, проте воно потребує багато енергії і складної апаратури, тому застосовується лише для сушіння дорогих діелектричних матеріалів.
Сублімаційне, або молекулярне, сушіння матеріалу здійснюється в замороженому стані, внаслідок чого волога переходить в пару, минаючи рідкий стан. Сушіння відбувається в глибокому вакуумі і при низьких температурах.
Механізм випарювання при молекулярному сушінні характерний тим, що перенесення вологи у вигляді пари від поверхні випарювання відбувається ефузією, тобто вільним рухом молекул пари, які не торкаються одна одної. Сублімаційне сушіння потребує дуже великих експлуатаційних витрат, які перевищують витрати при будь-якому іншому способі сушіння. Тому цим способом сушать тільки ті продукти, які не витримують теплового сушіння і потребують тривалого зберігання їх біологічних властивостей, як, наприклад, пеніцилін, деякі медичні препарати, плазма крові, високоякісні харчові продукти особливого призначення та ін.
