RU1811648C - Способ сушки минеральных и синтетических неорганических веществ - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  удалени  адсорбированной и кристаллизационной воды из минеральных и синтетических неорганических веществ, примен емых дл  сушки газов и поглощени  воды в процессе аналитических исследований. Высушиваемый материал помещают на плотную твердую керамическую подложку, поглощающую СВЧ-энергию и расположенную на пористом слое, не поглощающем СВЧ-энергию. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к применению электромагнитной энергии СВЧ-диапазона, конкретно, дл  удалени  адсорбированной и кристаллизационной воды из минеральных и синтетических неорганических веществ типа цеолитов.

Цель изобретени  - обеспечение тонкой сушки вплоть до полного обезвоживани  обрабатываемого вещества при сохранении его качества и сокращени  времени сушки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе сушки минеральных и синтетических неорганических веществ (цеолитов), заключающемс  в возбуждении электромагнитного пол  СВЧ-диапазона в зоне размещени  этих веществ, вещество помещают на твердую двухслойную подложку из пористого сло  и твердого плотного сло , имеющего высокую теплостойкость и большие диэлектрические потери,

Предлагаемый способ сушки по сравнению с прототипом не требует применени  зернистого материала, имеющего высокую теплостойкость и большие диэлектрические потери. Не загр зн етс  поверхность высушиваемого материала инородными примес ми , что повышает качество такого цеолита по сравнению с подобным, но высушенным в слое зернистого материала: обеспечиваетс  полное удаление влаги.

Дл  реализации за вл емого способа берут двухслойную пластину, состо щую из плотного, твердого и пористого материалов, например из поглощающей СВЧ-керамики, нанесенной на пористый материал, пеноша- мот с размерами примерно 300x300x50 мм, при толщине поглощающей керамики 5 мм ±1, на керамической поверхности размещают ровным слоем высушиваемый материал типа CaAl или NaAl, помещают подложку на дно СВЧ-печи и подают СВЧ- знергию, предварительно закрыв дверь СВЧ-печи. Дл  изучени  процесса и отработки технологии использована бытова  СВЧ-печь Электроника, мощностью 500 Вт со средней длиной волны 12 см.

со

с

оо

о

4 00

со

Проведенные опыты по удалению воды из цеолитов в СВЧ-поле показали, что поглощение электромагнитной энергии цеолитом обусловлено наличием адсорбированной и кристаллизационной воды, соотношение между которыми составл ет 92-95 и 8-5% при общем количестве воды 20-24% от массы цеолита. ..

До тех пор, пока в цеолите достаточно адсорбированной воды, СВЧ-энерги  поглощаетс  ею, цеолит нагреваетс  и вода удал етс  за счет испарени .

По мере уменьшени  количества адсорбированной воды возрастает количество не поглощенной цеолитом СВЧ-энергии, котора  поглощаетс  подложкой. Температура подложки увеличиваетс  и передает большую часть энергии наход щемус  на ней цеолиту. Таким образом, высушиваемый цеолит находитс  между двум  потоками .энергии . Через цеолит проходит постепенно нарастающий, по мере удалени  адсорбированной воды, поток электромагнитной энергии СВЧ-диапазона, а от подложки навстречу ему направлено инфракрасное излучение от твердой части подложки, в которой СВЧ- энерги  трансформируетс  в тепловую.

П р и м е р. Дл  проведени  эксперимента берут измельченный цеолит CaAi с крупностью до 0,5 мм в количестве ТОО г, в котором содержитс  22 г адсорбированной и кристаллизационной воды. Цеолит помещают на твердую, плотную часть подложки. Подложку с цеолитом помещают в СВЧ-печь Электроника, закрывают дверцу и включают СВЧ-знергию.

Воздействие СВЧ-энергии осуществл ют дискретно и весовым методом определ ют уменьшение массы, а также измер ют температуру цеолита.

Результаты измерений приведены в таблице.

За 30 мин в поле СВЧ удалена адсорбированна  влага в количестве 20,2 г и втечение последующих 30 мин удалена кристаллизационна  влага в количестве 1,8 г. Всего на полное удаление влаги затрачено 60 мин и 409 Вт на 1 моль воды. При непрерывном облучении полное удаление 22 г воды происходит из 100 г цеолита за 35 мин, а затраты энергии составл ют 239 Вт на 1 моль воды,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

Использование СВЧ-энергии дл  удалени  воды из цеолита без двухслойной подложки завершаетс  через 6 мин, и удал етс  всего 5-6% воды, а цеолит перестает нагреватьс .

Дл  удалени  22 г воды из 100 г цеолита путем конвективного нагрева в кварцевой трубке происходит за 32 ч.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает полное удаление адсорбированной и кристаллизационной воды из цеолитов типа СаА и NaAl в СВЧ-поле, помещенных на двухслойную, из плотного и пористого материала , подложку, плотный керамический слой которой поглощает СВЧ-энергию, а пористый слой практически не поглощает электромагнитную энергию, уменьшает рассеивание инфракрасного излучени  в окружающую среду и резко ограничивает нагрев дна СВЧ-печи. ,

Врем  удалени  влаги из цеолита по сравнению с прототипом сокращаетс  практически на 10-15%, причем исключаетс  возможность загр знени  цеолита примес ми от инородного материала, ликвидируетс  операци  разделени  высушиваемого и поглощающего материалов, расход СВЧ-энергии сокращаетс  на 10-15% в св зи с тем, что выдел ющейс  из высушиваемого материала влаге не надо проходить между частицами инородного, поглощающего СВЧ-энергию материала, создающих дополнительное сопротивление испар ющейс  влаге.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ сушки минеральных и синтетических неорганических веществ, заключают щийс  в возбуждении электромагнитного пол  СВЧ-диапазона в зоне размещени  обрабатываемого материала, отличающий- с   тем, что, с целью обеспечени  тонкой сушки вплоть до полного обезвоживани  обрабатываемого вещества при сохранении его качества и сокращени  времени сушки, обрабатываемый материал помещают на двухслойную подложку, верхний слой которой выполнен из твердого плотного материала , имеющего высокую теплостойкость и большие диэлектрические потери и нанесен на пористый слой.