ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сушка в псевдоожиженном слое из "Массообменные процессы химической технологии" Сушка в псевдоожиженном слое. Аппараты с псевдоожиженным слоем дисперсного материала используются в химической и смежных отраслях промышленности для организации непрерывных процессов сушки. Основными особенностями такого способа сушки являются хороший контакт поверхности дисперсного материала с сушильным агентом и неравномерное время пребывания отдельных порций материала в зоне сушки. [c.320] Полное перемешивание материала. Псевдоожижение материала потоком сушильного агента сопровождается интенсивным перемещением отдельных частиц и их агломератов по всему объему слоя, что в большинстве случаев дает основание принимать полное (идеальное) перемешивание дисперсного материала в псевдоожиженном слое. Для потока сушильного агента обычно предполагается противоположный предельный режим полного вытеснения. На основе этих двух упрощений математическое описание процессов непрерывной сушки дисперсных материалов оказывается наиболее простым и может быть получено как для частных, так и для общих видов кинетики сушки и нагрева индивидуальных частиц влажных материалов. [c.320] Характер распределения (5.152) иллюстрируется рис. 5.19. [c.321] Величина равновесного влагосодержания и определяется из специальных опытов для каждого конкретного материала в зависимости от параметров окружающей среды, в данном случае — от средних по высоте псевдоожиженного слоя величин температуры и влагосодержания сушильного агента t (i, х). [c.321] Анализ приведенных соотношений математического описания показывает, что задача расчета имеет две степени свободы, т. е. непрерывный процесс сушки в псевдоожиженном слое в заданных пределах влагосодержаний материала от uo до и можно реализовать при различных комбинациях параметров процесса. [c.322] Результаты проведенных расчетов [21] показывают, что чем выше значение температуры сушильного агента Ik на выходе из псевдоожиженного слоя, тем ниже может быть принята высота слоя, но при этом увеличивается необходимое сечение (S) аппарата при задаваемой по условиям удовлетворительного псевдоожижения скорости сушильного агента и соответственно увеличиваются затраты теплоты на его подогрев до температуры iq. [c.322] Влияние ненулевого равновесного влагосодержания материала u (t,x) на необходимую высоту псевдоожиженного слоя оказывается тем существеннее, чем ближе величина и и заданное значение среднего влагосодержания высушиваемого материала й. [c.322] Графическая иллюстрация распределения (5.157) представлена на рис. 5.20, б. [c.323] Существенно, что величины Л/, /С, Мкр и и при расчете непрерывного процесса сушки устанавливаются в ходе самого процесса, поэтому из предварительных кинетических опытов должна быть известна их зависимость от и х для каждого конкретного материала. [c.323] Расчет непрерывного процесса состоит в решении системы уравнений (5.160) — (5.162) относительно искомых величин , и и й, как правило, итерационным методом. [c.324] Аиало -ичные соотношения получены [53] для сушки частиц в двух последовательных периода . постоянной и линейно убывающей скорости. [c.324] При сушке в двух последовательных периодах интеграл в (5.165) вычисляется отдельно в пределах о Ч- кр и Ыкр- и. [c.325] Для более общего случая, когда кинетические данные по скорости сушки и нагрева дисперсного материала могут быть представлены в виде уравнений общего вида и х,/, х,тю,щ,То) и Т т,X, Ыо, То) аналогичный макрокинетический метод анализа дает путем кратного интегрирования лишь средние значения влагосодержаний дисперсного материала на выходе из каждой секции псевдоожиженного слоя [55]. [c.326] Кинетические уравнения (5.167), (5.168) должны анализироваться совместно с уравнениями теплового и материального балансов процесса непрерывной сушки. [c.326] Диффузионное перемешивание материала. Модель полного перемешивания дисперсной фазы в псевдоожиженном слое наиболее проста и поэтому допускает аналитические решения задач непрерывной сушки в одно- и многосекционных аппаратах не только в стационарных, но и в переходных режимах процесса [58, 59]. Полное перемешивание, однако, может быть принято лишь при интенсивном псевдоожижении в слоях, высота и горизонтальные размеры которых относительно невелики и приблизительно одинаковы, а для псевдоожиженных слоев значительной протяженности гипотеза о полном перемешивании дисперсного материала становится мало оправданной. [c.327] Для аппаратов, в которых псевдоожнжаемый дисперсный материал непрерывно подается с одной стороны слоя и, перемещаясь в горизонтальном направлении со скоростью v, выгружается с противоположной стороны, используется диффузионная модель перемешивания частиц в направлении их движения вдоль слоя. Основанием такому механизму перемешивания может служить случайный характер флуктуационных скоростей частиц, накладывающихся на осредненную расходную скорость и направленного движения потока дисперсного материала вдоль псевдоожиженного слоя. Псевдоожижающнй агент подается снизу и полностью перемешивает дисперсный материал в вертикальном направлении, поперек направленного движения псевдоожиженного слоя, как правило, незначительной высоты. [c.327] Согласно первому уравнению (5.170), поток влаги входит в псевдоожиженный слой за счет конвективного потока дисперсного влажного материала (левая часть первого уравнения), а от входного сечения непосредственно в слой дисперсного материала влага поступает за счет двух механизмов конвективного потока и вследствие диффузии при этом во входном сечении будет происходить скачок влагосодержания материала. Второе уравнение (5.170) означает отсутствие скачка влагосодержания в материале в выходном сечении слоя, что возможно только при равенстве нулю градиента влагосодержания в этом сечении. [c.328] Здесь принято, что иоток частиц из основного объема слоя в застойные зоны пропорционален разности р — рз искомых функций Гз — скорость сушки частиц в застойных зонах. [c.328] Значения коэффициентов модели з, Уз и зависимость скоростей сушки от параметров процесса в основном объеме псевдоожиженного слоя и в застойных зонах должны быть известны из предварительных опытов, что, разумеется, представляет немалые экспериментальные трудности. [c.329] Вернуться к основной статье