Ⅰ. Essiccazione a convezione
Nelle apparecchiature di essiccazione, il tipo più comune è l'essiccatore a trasferimento termico a convezione. Ad esempio,essiccazione ad aria calda, contatto con aria calda e materiale per lo scambio termico al fine di far evaporare l'umidità. I tipi più comuni di apparecchiature di essiccazione a convezione sono gli essiccatori a sospensione pneumatica, come essiccatori a letto fluido, essiccatori flash, essiccatori ad aria, essiccatori a spruzzo, essiccatori a ventilazione, essiccatori a flusso, essiccatori rotativi a flusso d'aria, essiccatori ad agitazione, essiccatori a flusso parallelo.essiccatori rotantie così via.
Nell'applicazione pratica, si utilizzano macchine singole e macchine combinate. Essiccatori ad aria, essiccatori a letto fluido, essiccatori a spruzzo, ecc. utilizzano aria calda come fonte di calore e il trasferimento dei materiali avviene durante l'essiccazione. Tali essiccatori sono caratterizzati principalmente dall'assenza di organi di trasmissione.
Per essiccare polveri, granuli e materiali in scaglie, il metodo più comune è quello di applicare un flusso di aria calda o di gas sulla superficie del granulo e trasferire calore al materiale attraverso il flusso d'aria per far evaporare l'acqua. Il vapore acqueo evaporato si disperde direttamente nell'aria e viene rimosso. I mezzi di essiccazione comunemente utilizzati nei sistemi di essiccazione a convezione sono aria, gas inerte, gas di combustione diretta o vapore surriscaldato.
Questo metodo prevede che l'aria calda entri in contatto diretto con il materiale e ne rimuova l'umidità durante il riscaldamento. Il punto chiave è migliorare l'area di contatto tra il materiale e l'aria calda per evitare la deviazione dell'aria stessa. La temperatura del materiale durante l'essiccazione isocinetica è quasi uguale alla temperatura di bulbo umido dell'aria calda, quindi l'uso di aria calda ad alta temperatura può essiccare anche materiali sensibili al calore. Questo metodo di essiccazione offre un'elevata velocità di essiccazione e bassi costi delle apparecchiature, ma l'efficienza termica è bassa. Di seguito sono riportate le condizioni di base di diverse apparecchiature di essiccazione a convezione:
(1) Asciugatrice a ventilazione
Mettere a contatto la superficie del blocco o del materiale che ha acquisito la forma fissa con l'aria calda. La velocità di essiccazione è bassa, ma il campo di applicazione è ampio.
(2) Essiccatore a letto fluido
Lasciate che l'aria calda soffi in modo uniforme dal basso verso l'alto nello strato di polvere e materiali granulari, in modo che i materiali vengano mescolati e dispersi vigorosamente. La velocità di essiccazione è elevata.
(3) Asciugatrice ad aria
Questo metodo prevede che la polvere venga dispersa in aria calda ad alta temperatura e il materiale venga trasportato durante l'essiccazione. Questo modello ha un tempo di essiccazione breve ed è adatto alla movimentazione di materiali in grandi quantità. Se il materiale viene immesso nell'essiccatore prima dell'utilizzo, è più economico utilizzare metodi meccanici per rimuovere la maggior parte dell'acqua prima di entrare nell'essiccatore ad aria.
(4) Essiccatore a spruzzo
In questo modo, la soluzione o la sospensione di materiali vengono atomizzate ad aria calda ad alta temperatura, le goccioline cadono e allo stesso tempo si essiccano istantaneamente. Questo metodo di essiccazione ha tempi di essiccazione brevi, ed è adatto alla produzione di massa, per prodotti farmaceutici, punzoni e per l'essiccazione di coloranti.
(5) Essiccatore a cilindro rotante
I materiali in polvere, blocchi e fanghi vengono fatti entrare in contatto con l'aria calda attraverso il tamburo rotante. Questo metodo è adatto alla produzione in serie. Dopo l'essiccazione, il fango può essere scaricato in forma granulare; molti essiccatori minerali resistenti alle alte temperature vengono utilizzati in questo modo.
(6) essiccatore flash
Il materiale viene agitato dalla pala rotante ad alta velocità, in modo che si disperda nel movimento rotatorio del flusso di gas, contemporaneamente all'essiccazione. Generalmente applicabile all'essiccazione di materiali di medio volume, principalmente per l'essiccazione di materiali pastosi.
Ⅱ. Essiccazione per conduzione
L'essiccazione a conduzione è molto adattabile alle particelle umide e le apparecchiature di essiccazione a conduzione presentano un'elevata efficienza termica. Il vapore acqueo evaporato viene estratto tramite vuoto o scaricato tramite flusso d'aria, che è il principale vettore di umidità, e il funzionamento sotto vuoto è raccomandato per i materiali granulari sensibili al calore. Nelle apparecchiature di essiccazione a conduzione, l'essiccatore a pale viene utilizzato per l'essiccazione di materiali pastosi. Sono stati recentemente progettati essiccatori rotativi con tubi di flusso interni, come l'essiccatore a letto fluido a immersione per l'essiccazione di polimeri sensibili al calore o pellet di grasso, che ha dimensioni pari a solo un terzo di quelle di un normale essiccatore a letto fluido.
L'essiccazione sotto vuoto è un processo di essiccazione a bassa temperatura e bassa pressione che prevede il riscaldamento del materiale in condizioni di vuoto per far sì che l'umidità si diffonda internamente, evapori internamente, sublimi ed evapori in superficie. Presenta i vantaggi di una bassa temperatura di riscaldamento, buone prestazioni antiossidanti, un contenuto di umidità uniforme del prodotto, una qualità e un'applicazione superiori. L'essiccazione sotto vuoto è costosa da gestire ed è consigliata solo quando il materiale deve essere essiccato a bassa temperatura o in carenza di ossigeno, oppure quando si deteriora a causa dell'essiccazione con mezzo riscaldante e alte temperature. Per una certa efficienza di evaporazione, si utilizza il funzionamento ad alta temperatura in modo da ridurre la portata del gas e il volume dell'apparecchiatura. Per l'essiccazione a bassa temperatura, è possibile selezionare come fonte di calore un adeguato collettore solare o un calore di scarto a bassa temperatura, ma il volume dell'essiccatore è relativamente grande.
III. Essiccazione combinata
L'utilizzo di diversi metodi di essiccazione e la combinazione di diversi principi di essiccazione possono valorizzare i rispettivi punti di forza e compensare i difetti delle apparecchiature di essiccazione. Ad esempio, il metodo di essiccazione diretto e quello indiretto utilizzano il primo per fornire all'essiccazione la maggior parte del calore necessario. In questo modo, è possibile migliorare la velocità di essiccazione e ottenere, sia con il metodo diretto che indiretto, apparecchiature di essiccazione con volume ridotto e alta efficienza termica.
Anche le apparecchiature di essiccazione combinate sono sempre più utilizzate, come ad esempio essiccatori a spruzzo e essiccatori a letto fluido vibrante, essiccatori a rastrello e essiccatori a letto fluido vibrante, essiccatori a miscelazione rotativa, essiccatori a miscelazione a conduzione, essiccatori ad aria e essiccatori a letto fluido. L'obiettivo di una combinazione è ottenere un'umidità inferiore, ad esempio un singolo essiccatore a spruzzo può ottenere un contenuto di umidità del prodotto compreso tra l'1% e il 3%. Un contenuto di umidità pari o inferiore allo 0,3% richiede spesso una temperatura di scarico di 120 °C o superiore, con conseguente notevole perdita di energia termica. Analogamente, se sono richiesti ulteriori requisiti di umidità, ovvero un contenuto di umidità inferiore allo 0,1%, è richiesta una temperatura di scarico superiore a 130 °C. Per risparmiare energia termica, nella progettazione dell'uso generale della temperatura di scarico di 90 ℃ dell'essiccatore a spruzzo, in modo che l'umidità al 2%, il recupero di calore generato dall'aria calda a 60 ℃ può essere utilizzato in serie per l'essiccazione del letto fluidizzato orizzontale, la fine dell'umidità può raggiungere lo 0,1% o meno e l'energia termica può risparmiare il 20%.
In alcuni casi, durante l'essiccazione o la lavorazione del prodotto, la sua sensibilità al calore può alterarne le caratteristiche o modificarne l'aspetto. Ovviamente, in questo caso, l'utilizzo di due o più diverse apparecchiature di essiccazione è consigliabile.
Quindi, come scegliere gli essiccatori più adatti ai tuoi materiali? Benvenuti su communication!
Data di pubblicazione: 25 aprile 2024
