Основные сведения

Содержание

Введение. 5

1. Сушка. 7

1.1 Основные сведения. 7

1.2 Основные параметры влажного газа. 7

1.3 I – x диаграмма влажного воздуха. 10

1.4 Устройство сушилок. 13

1.5 Специальные виды и типы сушек. 27

2. Описание технологической схемы установки. 32

3. Расчет сушильной установки. 33

3.1 Расчет основных параметров аппарата с кипящим слоем.. 33

3.2 Расчет оптимального диаметра воздуховодов и штуцера. 35

3.3 Выбор конструкционного материала сушилки. 36

3.4 Расчет вспомогательного оборудования. 36

3.4.1 Топка. 36

3.4.2 Циклон. 37

3.4.3 Мокрый скруббер. 37

3.4.4 Подбор дымососа. 38

3.4.5 Подбор вентилятора. 39

3.4.6 Решетка. 39

4. Мероприятия по технике безопасности. 40

4.1 Характеристика применяемых веществ. 40

4.2 Средства индивидуальной защиты.. 41

4.3 Пуск и эксплуатация сушильной установки. 42

4.4 Первая помощь пострадавшим.. 44

Заключение. 46

Библиографический список. 47

Введение

Значительные успехи, достигнутые в нашей стране и за рубежом при использовании техники кипящего слоя для целого ряда процессов, основаны, прежде всего, на исключительно благоприятных условиях взаимодействия твердых частиц и газов в псевдоожиженных системах (развитая поверхность ча­стиц и жидкостноподобная текучесть слоя), его изотермичности и сравнительной простоте промышленных агрегатов, легко поддающихся полной механизации и автоматизации.

Наиболее широкое применение в промышленной практике в 60 – х годах нашли установки кипящего слоя для сушки различных материалов. Эта отрасль инженерной техники развилась чрезвычайно быстро. Первые сообщения об использовании аппаратов кипящего слоя для сушки по­явились примерно 20 лет назад. В России и за рубежом (главным образом, в США) существует множество сушильных установок кипящего слоя с производительностью одного аппарата от 2 – 3 до 1000 т/ч.

В технике сушке подвергается множество материалов, различающихся химическим составом, дисперсностью и структурой, адгезионными свойствами и термочувствительностью, содержа­нием и формой связи влаги с материалом и другими свойствами. В химической промышлен­ности процессы массо – и теплопереноса при сушке иногда осложняются протекающими одно­временно химическими реакциями.

Наибольшее применение новый прогрессивный метод сушки нашел в химической, углеобогатительной отраслях промышленности и в цветной металлургии.

В кипящем слое высушивают самые различные материалы: высоковлажные, комкующиеся, слипающиеся, горючие, тонкодисперсные порошки и крупные частицы с размерами до 35 – 40 мм. В последние годы созданы установки кипящего слоя для обезвоживания растворов.

Многообразие высушиваемых материалов, широкий диапазон производительности единичного агрегата и различные пути подхода к разработке инженерного оформления процесса, обусловили появление целого ряда модификаций способа и конструкций аппаратов кипящего слоя для сушки и обезвоживания. Сушильные установки кипящего слоя могут различаться следующими особенностями.

Конфигурация аппарата в зоне слоя и соответственно гид­родинамический режим процесса. Существуют аппараты цилиндрические, цилиндроконические и конические с обычным режимом псевдоожижения или с фонтанирующим слоем. Сечение аппарата бывает круглым, квадратным, прямоугольным с различным соотношением сторон. Известны аппараты с двумя и более зонами, например, для сушки и охлаждения, со ступенчатым изменением площади сечения по высоте и др.

Загрузка влажного материала в аппарат кипящего слоя. Загрузка производится над слоем с помощью обычных питателей или ниже уровня слоя при использовании специальных устройств. Известны также способы рассредоточенной загрузки по фронту слоя специальными забрасывателями. Растворы и пастообразные суспензии подаются в аппарат с помощью различ­ных распылительных форсунок, которые располагаются над слоем, сбоку или снизу слоя. Используются форсунки механические, пневматические или комбинированные. Существуют также сушилки кипящего слоя, в которых распыление раствора или суспензии осуществляют в токе теплоносителя над слоем или снизу через сопло, находящееся на уровне решетки.

Выгрузка сухого материала. Выгрузка производится на уровне слоя через переливной порог или на уровне решетки с помощью подпорного регулирующего устройства. В некоторых установках для обезвоживания растворов применяют пневмосепарирование сухого материала по крупности (мелкая фракция возвращается в слой). Известны установки, работающие с полным выносом сухого продукта из слоя инертных частиц и др.

Способ ввода тепла в слой. В подавляющем большинстве установок все тепло, необходимое для сушки, вносится с теплоносителем, являющимся в то же время псевдоожижающим агентом. В некоторых установках часть тепла передается через теплопередающие поверхности.

Конструкция газораспределительной решетки. Используются плоские перфорированные решетки, беспровальные с газораспределительными колпачками, с соплами для ввода теплоносителя и ряд других конструкций.

Перечисленные особенности не исчерпывают всего многообразия сушки в кипящем слое, появляются описания новых приемов и типов аппаратов.

Сушка

Основные сведения

Удаление влаги из твердых и пастообразных материалов позволяет удешевить их транспортировку, придать им необходимые свойства (например, уменьшить слеживаемость удобрений или улучшить растворимость красителей), а также уменьшить коррозию аппаратуры и трубопроводов при хранении или последующей обработке этих материалов.

Влагу можно удалять из материалов механическими способами (отжимом, отслаиванием, фильтрованием, центрифугированием). Однако более полное обезвоживание достигается путем испарения влаги и отвода образующихся паров, т.е. с помощью тепловой сушки.

Этот процесс широко используется в химической технологии. Он часто является последней операцией на производстве, предшествующей выпуску готового продукта. При этом предварительное удаление влаги обычно осуществляется более дешевыми механическими способами (например, фильтрованием), а окончательное ­– сушкой. Такой комбинированный способ удаления влаги позволяет повысить экономичность процесса.

В химических производствах, как правило, применяется искусственная сушка материалов в специальных сушильных установках, так как естественная сушка на открытом воздухе – процесс слишком длительный.

По своей физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Как будет показано ниже, удаление влаги при сушке сводится к перемещению тепла и вещества (влаги) внутри материала и их переносу с поверхности материала в окружающую среду. Таким образом, процесс сушки является сочетанием связанных друг с другом процессов тепло – и массообмена (влагообмена). По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки:

1) конвективная сушка – путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы (как правило, в смеси с воздухом);

2) контактная сушка – путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;

3) радиационная сушка – путем передачи тепла инфракрасными лучами.

4) диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле токов высокой частоты.

5) сублимационная сушка – сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. По способу передачи тепла этот вид сушки аналогичен контактной, но своеобразие процесса заставляет сублимационную сушку выделять в особую группу.

Последние три вида сушки применяют относительно редко и обычно называются специальными видами сушки.

Высушиваемый материал при любом методе сушки находится в контакте с влажным газом (в большинстве случаев воздухом). При конвективной сушке влажному газу (являющемуся сушильным агентом) принадлежит основная роль в процессе. Поэтому изучение свойств влажного газа необходимо при рассмотрении процессов сушки и их расчетах.

Дата добавления: 2015-09-03