Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Процессы сушки влажных материалов являются одними из наиболее энергоемких в химической технологии. От процесса сушки во многом зависит качество продуктов. Поэтому интенсификация процесса, способствующая экономии энергии, повышению качества продукта и созданию условий для более гибкого управления процессом, остается актуальной на протяжении десятков лет.

ПОИСК





Сушка

из "Физические методы интенсификации процессов химической технологии"

Процессы сушки влажных материалов являются одними из наиболее энергоемких в химической технологии. От процесса сушки во многом зависит качество продуктов. Поэтому интенсификация процесса, способствующая экономии энергии, повышению качества продукта и созданию условий для более гибкого управления процессом, остается актуальной на протяжении десятков лет. [c.160]
Решающую роль в технологии сушки играет форма связи влаги с материалом [32] и его дисперсность [33], они же определяют во многом возможные методы интенсификации процесса. Изменение влагосодер-жания и температуры тела зависит от взаимосвязанного механизма переноса влаги и тепла внутри влажного материала и массотеплооб-мена поверхности тела с окружающей средой. [c.160]
Элементарными актами сушки являются парообразование, перемещение влаГи внутри материала к поверхности и в окружающую среду. Сочетания этих механизмов и определяет характер сушки. Основные положения интенсификации сушки влажных материалов были разработаны в трудах А. В. Лыкова и его школы [32]. [c.160]
В уравнении (7.22) не учитывается перенос жидкости под воздействием силы поля тяжести или градиента гидростатического давления (фильтрация жидкости через пористые среды), а также под воздействием сил инерции центробежных, вибрационных и т. п. [c.160]
Последняя группа слагаемых в уравнении (7.22) учитывает пространственные неоднородности электрических и магнитных полей и отклонения от равновесных переменных полей, тепловой эффект же учитывается включением соответствующего источника тепла (4.12) в баланс энергии в полных уравнениях тепломассопереноса, что и приво дит к появлению дополнительных градиентов температуры и давления. Перемещение влаги с поверхности материала в окружающую среду происходит через пограничный слой. [c.161]
Методы интенсификации сушки в зависимости от характера воздействия на механизмы процесса можно условно разделить на четыре группы интенсифицирующие фазовый переход, внутренний массо-перенос, внешний тепломассообмен и комбинированные. [c.161]
Влияние на фазовый переход могут оказать внутренние источники тепла, создаваемые инфракрасными лучами (радиационная сушка) и электромагнитными колебаниями (ТВЧ- и СВЧ-сушка), а также ультразвук (акустическая сушка) и вакуумирование (сублимационная сушка). [c.161]
Внешний тепломассообмен интенсифицируется вибрационными и акустическими методами, электрическими полями. Особенно эффективно сочетание этих воздействий с псевдоожижением слоя дисперсного материала. Внутренний массоперенос интенсифицируется акустическими и электрическими полями, центробежными силами и опосредовано всеми перечисленными выше методами. [c.161]
Наложение низкочастотных колебаний (20- 35 Гц) на слой дисперсного материала приводит к виброожижению и интенсификации тепломассообмена частиц между собой и газом. В настоящее время разработаны различные вибросушилки [34, 35]. [c.161]
Подробное обсуждение этих и других возможных механизмов дано в работе [36]. При высокой влажности материалов (200-500%) проявляется действие акустических потоков, приводящее к распылению жидкости, особенно в пучностях скорости стоячей волны. При влажности 10- 70% в первом периоде акустические потоки сильно утончают пограничный слой, а на второй стадии увеличивают диффузию влаги в результате нагрева. Процесс акустической сушки дисперсных материалов в первый период интенсифицируется, начиная с некоторого порогового давления, которое для сферических частиц диаметром меньше длины волны пропорционально квадратному корню из их диаметра. Поэтому наиболее перспективна акустическая сушка мелкодисперсных материалов. [c.162]
Рассмотрим в качестве примера процесс сушки дисперсных материалов в псевдоожиженном слое при акустическом воздействии, основываясь на исследованиях, которые были проведены в МИХМе Ю. Б. Юрченко и др. [37]. [c.162]
Для силикагеля фракции 0,22 мм Kj, ,= 5, для продукта САМ (сополимер стирола с а-метилстиролом) фракции d = 0,12 мм 12. [c.162]
Так как процесс испарения жидкости зависит от скорости газа относительно стенок канала, для расчета процесса сушки необходимо знать колебательную скорость воздуха. Для этого воспользуемся методом электрических аналогий. [c.163]
В отличие от общепринятого среднеквадратичного усреднения это выражение выбрано потому, что кинетику процесса определяет не квадрат скорости (энергия), а первая степень ркорости (импульс). [c.163]
Из выражения (7.26) следует, что акустическое сопротивление с ростом частоты увеличивается и эффективная колебательная скорость при той же мощности падает. При малых частотах, когда частицы слоя увлекаются в колебательное, движение потока, скорбеть воздуха относительно них приближается к средней скорости фильтрации, т. е. эффективная скорость также убывает. [c.163]
Сравнивая (7.26) и (7.27), можно определить степень соответствия одного выражения другому, а следовательно, и преимущество распространения акустических колебаний или гидродинамического потока. Например, для каналов радиусом 10 2 см акустическое сопротивление на порядок меньше гидродинамического. Так как в реальном слое размеры каналов подчиняются статистическому закону распределения, локальные полные сопротивления и локальные скорости будут статистически отличаться от расчетных средних величин. [c.164]
Значения коэффициентов / j и к2 следующие для силикагеля ki = 5,72-10 и 2=0,23 г/(см -с), а для продукта САМ f i= I.MO h 2=0,23 г/(см с). [c.164]
Выражение (7.28) напоминает известную формулу Фресслинга, описывающую процесс испарения капель в потоке. [c.164]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте