Сушка Метод термической обработки отходов производства и потребления

Сушка Метод термической обработки отходов производства и потребления Презентацию подготовила Черемных Е. А.

Сушка: определение, применение, сущность Сушкой называется процесс удаления влаги из веществ (обычно твердых тел) путем ее испарения и отвода образующихся паров. n Процесс применяется с целью обеспечения высоких физико механических характеристик получаемых продуктов, или на промежуточных стадиях, если удаление растворителя необходимо по технологическим соображениям. n По физической сущности сушка является процессом совместного тепломассопереноса и сводится к перераспределению и перемещению влаги под воздействием теплоты из глубины высушиваемого материала к его поверхности и последующему ее испарению. n

Свойства высушиваемого материала n Влагоемкость высушиваемых материалов, а, следовательно, условия сушки, ее интенсивность и полнота зависят от природы высушиваемого вещества, которая определяет вид связи влаги с продуктом. Виды связи влаги с материалом можно классифицировать по величине энергии этой связи. n К первой группе отнесены материалы с критическим диаметром n Во вторую группу входят материалы с критическим диаметром пор n К третьей группе отнесены материалы с критическим диаметром n Материалы четвертой группы, критический диаметр пор которых пор более 100 нм. Продолжительность сушки материалов невелика (например, во взвешенном слое 0, 5 -3 с). от 100 до 6 нм. Продолжительность сушки материалов значительно больше первой (во взвешенном состоянии – до 30 с). пор от 6 до 2 нм. Продолжительность сушки таких материалов составляет минуты и даже десятки минут. менее 2 нм, характеризуются очень низкой скоростью сушки, при этом продолжительность сушки исчисляется часами.

Классификация сушилок (l) По следующим принципам: n по способу организации процесса (периодические и непрерывные); n по направлению движения теплоносителя относительно материала (прямоточные, противоточные, с перекрестным током); n по величине давления в рабочем пространстве (атмосферные, вакуумные, под избыточным давлением); n по виду используемого теплоносителя (воздушные, на дымовых или инертных газах, на насыщенном или перегретом паре, на жидких теплоносителях); n по виду высушиваемого материала; n по способу подвода теплоты.

Классификация сушилок (ll) По способу подвода теплоты различают: n конвективную сушку, проводимую путем непосредственного контакта материала и сушильного агента. Подвод теплоты осуществляется газовой фазой (воздух или смесь воздуха с продуктами сгорания топлива), которая в процессе сушки охлаждается с увеличением своего влагосодержания; n контактную (кондуктивную) сушку, которая реализуется путем передачи теплоты от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку; n радиационную сушку – путем передачи теплоты инфракрасным излучением; n сублимационную сушку, при которой влага удаляется из материала в замороженном состоянии (обычно в вакууме); n диэлектрическую сушку, при которой материал высушивается в поле токов высокой частоты.

Конвективные сушилки С неподвижным или движущимся слоем материала n. Камерные С перемеши ванием слоя материала Со взвешенным слоем материала n. Барабанные С пневно транспортом материала n. Пневматические n. Туннельные n. Петлевые n. Ленточные n. С кипящим слоем n. Многокамерные n. Распылительные n. Аэрофонтанные

Камерная сушилка 1 полки для загрузки высушиваемого материала; 2 калорифер; 3 вентилятор; 4 заслонка для регулирования расхода свежего воздуха; 5, 6 заслонки (шиберы) для регулирования расходов рециркулирующего и отработанного воздуха

Камерная сушилка n Достоинство Простота устройства n Недостатки 1. Периодичность действия Неравномерность высушивания Низкая производительность Затрата ручного труда 2. 3. 4.

Туннельная сушилка 1 вагонетки; 2 вентилятор; 3 калорифер; 4 герметичные двери; 5 поворотные круги

Туннельная сушилка n Достоинство Непрерывное действие n Недостатки 1. Длительная неравномерная сушка Ручное обслуживание 2.

Ленточная сушилка 1 питатель; 2 сушильная камера; 3 ленточные транспортеры; 4 ведущие барабаны; 5 калорифер; 6 вентилятор; 7 ведомые барабаны

Ленточная сушилка n Достоинства n Недостатки 1. Непрерывность процесса Рециркуляция газа Дифференциация интенсивности и температуры газового потока по зонам Большой процент просушенного материала 1. Громоздкость Сложность обслуживания Небольшая производительность 2. 3. 4. 2. 3.

Петлевая сушилка 1 питатель влажного материала; 2 обогреваемые валки для вдавливания материала в сетку; 3 бесконечная сетчатая лента; 4 цепной конвейер для передвижения петель сетчатой ленты; 5 ударный механизм; 6 бункер со шнеком

Петлевая сушилка n Достоинства n Недостатки 1. Большая скорость и степень просушки 1. Сложность конструкции Значительные эксплуатационные затраты 2.

Барабанная сушилка 1 топка; 2 питатель; 3 бандажи; 4 барабан; 5 зубчатый венец; б разгрузочная камера; 7 циклон; 5 вентилятор; 9 – подъемно лопастная насадка; 10 опорные ролики; 11 электродвигатель; 12 шестеренчатая передача; 13 окно для подачи вторичного

Барабанная сушилка n Достоинства n Недостатки 1. Непрерывное действие Выбор насадки Равномерное распределение и хорошее перемешивание материала Исключен перегрев материала 1. Сложность конструкции Сложность обслуживания 2. 3. 4. 2.

С кипящим слоем материала 1 калорифер; 2 распределительная решетка; З шнековый питатель; 4 корпус сушилки; 5 раз грузочное устройство; 6 пиклон; 7 вентилятор

С кипящим слоем материала n Достоинства n Недостатки 1. При конической форме корпуса сушилки улучшается распределение частиц по крупности и уменьшается унос пыли, что приводит к равномерному нагреву Возможность совмещать несколько процессов(+ обжиг, + гранулирование, + классификация) 1. Повышенный расход электроэнергии Значительное истирание частиц (образование пыли) Невысокая интенсивность процесса при сушке тонкодисперсных продуктов 2. 3.

Многокамерная сушилка 1 распределительная решетка; 2 корпус; 3 переточная труба; 4 затворы; 5 змеевики

Многокамерная сушилка n Достоинства n Недостатки 1. Регулирование температурного режима Возможность совмещения нагрева и охлаждения 1. Сложность конструкции Сложность эксплуатации Большие затраты сушильного агента и электроэнергии Сложность автоматизации 2. 3. 4.

Распылительная сушилка 1 вентилятор; 2 калорифер; 3 камера сушилки; 4 диск; 5 циклон; 6 рукавный фильтр; 7 шнек для выгрузки высушенного материала

Распылительная сушилка n Достоинства n Недостатки 1. Быстрая сушка Продукт получается равномерного мелкодисперсного состава и сыпучим Возможность смешения нескольких компонентов 1. Только жидкие или пастообразные отходы Большие габаритные размеры Повышенный расход энергии 2. 3. 2. 3.

Пневматическая Аэрофонтанная 1 вентилятор; 2 калорифер; 3 шнековый питатель; 4 труба сушилка; 5 гравитационная камера для предварительного отделения высушиваемого материала от отработанного воздуха; 6 циклон 1 вентилятор; 2 калорифер; 3 шнековый питатель; 4 камера (рюмка); 5 циклон

n Пневматическая n Аэрофонтанная 1. Требуется очистка отработанных газов от пыли Расход энергии значителен Область применения ограничена 1. Высокая эффективность Короткое время контакта Возможность применения высокотемпературных газов 2. 3.

Контактные сушилки Вакуум-сушильные шкафы n Вальцовые сушилки n Гребковые вакуум-сушилки n

Вакуум сушильный шкаф 1 корпус (камера); 2 противни с высушиваемым материалом; 3 - обогреваемые паром полки; 4 конденсатор; 5 – вакуумный насос

Вакуум сушильный шкаф n Достоинство n Недостатки 1. Пригоден для сушки малотоннажных легковоспламеняющих ся, взрывоопасных и выделяющих опасные или ценные пары продуктов 1. Периодическое действие Ручная загрузка и выгрузка Малоэффективен и малопроизводителен 2. 3.

Вальцовая сушилка а одновальцовая; б - двухвальцовая; в – схема обогрева вальцов 1 вальцы; 2 – корыто; 3 – ножи; 4 слой материала

Вальцовая сушилка n Достоинства n Недостаток 1. Предназначены для жидких и пастообразных продуктов Эффективная сушка в тонком слое веществ, не выдерживающих воздействия высоких температур 1. Требуется досушка 2.

Гребковая вакуум сушилка 1 – корпус; 2 – паровая рубашка; 3 – мешалка с гребками; 4 – загрузочный люк; 5 – штуцер для отсоса воздуха и паров влаги; 6 – разгрузочный люк; 7 – переваливающиеся валки

Гребковая вакуум сушилка n Достоинство n Недостатки 1. Пригодна для сушки чувствительных к высоким температурам, а также токсичных и взрывоопасных веществ 1. Сложность конструкции Высокая стоимость 2.

Радиационная сушка Ламповая радиационная сушилка 1 бункер; 2 наклонный вибро транспортер; 3 корпус; 4 вибраторы; 5 лампы

Терморадиационные сушилки n Достоинства n Недостатки 1. Компактны и эффективны 1. Пригодны для сушки только тонколистовых материалов Большой расход энергии Область применения ограничена 2. 3.

Диэлектрическая (высокочастотная) сушка Высокочастотная диэлектрическая сушилка 1 – пластины конденсаторов; 2 транспортер

Диэлектрическая сушилка n Достоинства n Недостатки 1. Пригоден для сушки толстослойных материалов Позволяет регулировать скорость сушки Возможность избирательно нагревать конкретную составляющую материала 1. Большой удельный расход энергии Сложное и дорогое оборудование 2. 3. 2.

Сублимационная (молекулярная) сушка Сублимационная сушилка 1 сушильная камера (сублиматор); 2 пустотелая плита; 3 противень с высушиваемым материалом; 4 конденсатор вымораживатель

Сублимационная сушка n Достоинство n Недостатки 1. Применяется для сушки материалов, к которым предъявляют высокие требования в отношении неизменности свойств при длительном хранении 1. Высокие требования к обслуживанию процесса Ограниченность применения 2.

Сушильные камеры n аэродинамические сушильные камеры n реверсивные аэродинамические сушильные камеры n сушильные камеры, работающие на отходах древесины n сушильные камеры с водяными регистрами, работающие на отходах древесины

Аэродинамическая сушильная камера