RU2262051C2 - Method and device for drying loose dielectric materials - Google Patents
Method and device for drying loose dielectric materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262051C2 RU2262051C2 RU2003136484/06A RU2003136484A RU2262051C2 RU 2262051 C2 RU2262051 C2 RU 2262051C2 RU 2003136484/06 A RU2003136484/06 A RU 2003136484/06A RU 2003136484 A RU2003136484 A RU 2003136484A RU 2262051 C2 RU2262051 C2 RU 2262051C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- microwave
- resonator
- vacuum
- chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике термообработки в сверхвысокочастотных (СВЧ) полях сыпучих диэлектрических материалов и может быть использовано в фармацевтической, пищевой и химической промышленности, в частности, при сушке порошкообразных йодидов щелочных металлов, используемых при производстве монокристаллов.The invention relates to a heat treatment technique in microwave fields of bulk dielectric materials and can be used in the pharmaceutical, food and chemical industries, in particular when drying powdered alkali metal iodides used in the production of single crystals.
Известен также способ сушки сыпучих диэлектрических материалов [а.с. №1619755, кл. С 30 В 29/12], в котором материал помещают в тигель, находящийся в герметичном объеме ростовой установки. Объем вакуумируют с помощью форвакуумного насоса до остаточного давления 5·10-3 мм рт.ст. при температуре 27°С, в течение 6 часов, с последующим медленным (в течение 16 часов) нагревом до 200°С, при котором материал выдерживают 12 часов.There is also known a method of drying bulk dielectric materials [and.with. No. 1619755, class C 30 V 29/12], in which the material is placed in a crucible located in the sealed volume of the growth plant. The volume is evacuated using a foreline pump to a residual pressure of 5 · 10 -3 mm Hg. at a temperature of 27 ° C, for 6 hours, followed by slow (within 16 hours) heating to 200 ° C, at which the material can withstand 12 hours.
При использовании данных способов для сушки материалов, в том числе сыпучих веществ, нагрев материала должен осуществляеться медленно, а сам процесс сушки занимает длительное время и, следовательно, в этой связи является энергоемким. Это объясняется тем, что передача тепла от поверхности высушиваемого материала к его внутренним слоям происходит путем конвекции, теплопроводности и излучения. Такие условия передачи тепла связаны с возникновением значительных градиентов температуры и давления по толщине материала, что может привести к нарушению однородности его структуры, кроме того, отсутствие перемешивания материала в процессе сушки усложняет теплообмен между его частицами, что может привести к гидролизу солей. При СВЧ-сушке электромагнитная энергия поглощается по всему объему материала вследствие чего создаются условия для его равномерного нагрева. Известен способ сушки сыпучих диэлектрических материалов, включающий СВЧ-нагрев материала и одновременный его продув атмосферным воздухом [а.с. №1816943 СССР, кл. F 26 B 3/347].When using these methods for drying materials, including bulk solids, the material should be heated slowly, and the drying process itself takes a long time and, therefore, is energy-intensive. This is because heat transfer from the surface of the material to be dried to its inner layers occurs by convection, thermal conductivity and radiation. Such conditions of heat transfer are associated with the occurrence of significant temperature and pressure gradients over the thickness of the material, which can lead to a violation of the homogeneity of its structure, in addition, the lack of mixing of the material during drying complicates the heat transfer between its particles, which can lead to hydrolysis of salts. During microwave drying, electromagnetic energy is absorbed over the entire volume of the material, as a result of which conditions are created for its uniform heating. A known method of drying bulk dielectric materials, including microwave heating of the material and its simultaneous blowing with atmospheric air [a.s. No. 1816943 USSR, cl. F 26 B 3/347].
Устройство для реализации данного способа содержит вертикальную камеру нагрева, выполненную в виде внешнего и внутреннего конусных проводников, образующих между собой обогревающую шахту для перемещения высушиваемого материала, при этом по оси внутреннего конусного проводника установлен воздушный коллектор и оба конусных проводника снабжены системой поярусно расположенных радиальных каналов. Радиальные каналы во внутреннем проводнике сообщены с воздушным коллектором, а во внешнем - с атмосферой. Причем диаметры внешнего и внутреннего проводников выбраны из условия обеспечения постоянного волнового сопротивления по длине камеры.A device for implementing this method comprises a vertical heating chamber made in the form of external and internal conical conductors forming a heating shaft between them to move the material to be dried, while an air collector is installed along the axis of the internal conical conductor and both conical conductors are equipped with a system of tiered radial channels. Radial channels in the inner conductor are in communication with the air collector, and in the outer - with the atmosphere. Moreover, the diameters of the external and internal conductors are selected from the condition of providing constant wave resistance along the length of the chamber.
Данные способ и устройство позволяют осуществить сушку ограниченных материалов, в частности сыпучих гранулированных, фракции которых больше поперечных размеров радиальных каналов, т.к. высушиваемые фракции материала меньше поперечных размеров радиальных каналов будут выбрасываться вместе с потоком воздуха из камеры нагрева в окружающую среду, что недопустимо особенно при сушке токсичных сыпучих материалов. Использование атмосферного воздуха (не высушенного) для удаления влаги из высушиваемого материала, влажность которого нестабильна и зависит от влажности атмосферы, определяет конечную величину влажности высушиваемого материала.These method and device allow drying of limited materials, in particular granular granular, fractions of which are larger than the transverse dimensions of the radial channels, because the dried fractions of the material smaller than the transverse dimensions of the radial channels will be ejected together with the air flow from the heating chamber into the environment, which is unacceptable especially when drying toxic bulk materials. The use of atmospheric air (not dried) to remove moisture from the material to be dried, whose moisture is unstable and depends on the humidity of the atmosphere, determines the final moisture content of the material to be dried.
Известен также способ сушки сыпучих мелкодисперсных диэлектрических материалов, включающий СВЧ-нагрев материала с одновременным его продувом сухим воздухом [а.с. №1522006, кл. F 26 B 3/347].There is also known a method of drying bulk finely dispersed dielectric materials, including microwave heating of the material while blowing it with dry air [a.s. No. 1522006, class F 26 B 3/347].
Устройство для реализации данного способа содержит вертикальную сушильную камеру в виде волновода, снабженную загрузочным и расположенным в нижней части разгрузочным устройствами с бункерами, подключенные к камере СВЧ-генератор с устройством связи и нагнетательный вентилятор. При этом устройство содержит приемник-утилизатор СВЧ-энергии со своим устройством связи, подключенным к нижней части камеры, а разгрузочное устройство выполнено в виде тройника с перекидным клапаном и подсоединено к нагнетательной стороне вентилятора.A device for implementing this method includes a vertical drying chamber in the form of a waveguide, equipped with loading and unloading devices with bunkers located at the bottom, connected to the chamber by a microwave generator with a communication device and a blower fan. Moreover, the device contains a receiver-utilizer of microwave energy with its communication device connected to the bottom of the camera, and the unloading device is made in the form of a tee with a flap valve and connected to the discharge side of the fan.
Недостатком приведенных способов и устройств для их реализации является то, что процесс сушки материала осуществляется при атмосферном давлении. Для удаления влаги из высушиваемого материала необходимо нагревать его до более высоких температур, чем при вакуумной сушке. В этом случае может происходить разложение некоторых микроэлементов, что приводит к снижению качества готовой продукции. Необходимость использования приемника-утилизатора СВЧ-энергии связана с повышением уровня мощности СВЧ-генератора (магнетрона), что приводит к необходимости применения более мощного магнетрона с соответствующим источником питания, что усложняет устройство и увеличивает энергоемкость, кроме того, при продуве сухого воздуха сквозь влажный материал создаются усилия, направленные как по оси камеры, так и в радиальном направлении, что может привести к комкообразованию. Отработанный воздух через фильтрующую сетку удаляется из объема рабочей камеры унося с собой легкие мелкие частицы (пыль, которая всегда присутствует в высушиваемом материале, тем более она образуется в результате соударений частиц материала между собой и стенкой камеры при движении их в взвеси воздуха), что приводит не только к потерям рабочего продукта, а, что очень важно, к загрязнению окружающей среды, особенно при сушке вредных веществ, таких как, например, порох, табак, йодиды щелочных металлов и т.п.The disadvantage of the above methods and devices for their implementation is that the drying process of the material is carried out at atmospheric pressure. To remove moisture from the material to be dried, it is necessary to heat it to higher temperatures than during vacuum drying. In this case, some microelements may decompose, which leads to a decrease in the quality of the finished product. The need to use a receiver-utilizer of microwave energy is associated with an increase in the power level of a microwave generator (magnetron), which leads to the need to use a more powerful magnetron with an appropriate power source, which complicates the device and increases energy consumption, in addition, when blowing dry air through wet material forces are created that are directed both along the camera axis and in the radial direction, which can lead to clumping. The exhaust air through the filter mesh is removed from the volume of the working chamber, taking with it light small particles (the dust that is always present in the material to be dried, the more it is formed as a result of collisions of the material particles between themselves and the chamber wall when moving them in air suspension), which leads not only to the loss of the working product, but, very importantly, to environmental pollution, especially when drying harmful substances, such as, for example, gunpowder, tobacco, alkali metal iodides, etc.
Известен способ для сушки высоковлажных материалов [а.с. СССР №1513352, F 26 В 3/30], включающий формирование слоя материала на перфорированных сетчатых поддонах, сушку материала в потоке сушильного агента (воздуха) при одновременном воздействии ИК-излучения и при многократной циркуляции и интенсивном перемешивании сушильного агента. При этом на первой стадии максимум интенсивности измерения обеспечивают на одной стороне материала, а минимум - на другой, а на второй стадии - наоборот при постоянном соотношении максимума и минимума интенсивность облучения на обеих стадиях, выбираемом в пределах 2-4, при этом изменение интенсивности облучения сторон осуществляют при образовании на стороне материала, первоначально подвергнутой более интенсивному облучению, термоизоляционной корки.A known method for drying high-moisture materials [and.with. USSR No. 1513352, F 26 V 3/30], including the formation of a layer of material on perforated mesh pallets, drying the material in a stream of drying agent (air) with simultaneous exposure to infrared radiation and with repeated circulation and intensive mixing of the drying agent. In this case, at the first stage, the maximum of the measurement intensity is provided on one side of the material, and the minimum on the other, and at the second stage, on the contrary, with a constant ratio of the maximum and minimum, the radiation intensity at both stages, selected within 2-4, with a change in the radiation intensity of the sides is carried out when a thermally insulating crust is formed on the side of the material, which was initially subjected to more intense radiation, initially.
Устройство для реализации данного способа содержит камеру сушки, разделенную перегородкой на две части: камеру сушки и камеру досушки. По центру камеры сушки установлен вал с лопастями, приводимыми во вращение от мотор-редуктора. На среднем уровне камеры сушки установлены поддоны для осушаемого материала, вдвигаемые через люк. Под сводами камеры сушки установлена панель светлых ИК-излучателей, такое же количество ИК-излучателей смонтировано в панели над дном камеры сушки. Камера снабжена входным и выходным отверстием для сухого воздуха.A device for implementing this method comprises a drying chamber divided by a partition into two parts: a drying chamber and a drying chamber. A shaft with blades driven into rotation from the gear motor is installed in the center of the drying chamber. At the middle level of the drying chamber, trays for drained material are installed, which are pushed through the hatch. A panel of light IR emitters is installed under the arches of the drying chamber; the same number of IR emitters is mounted in a panel above the bottom of the drying chamber. The chamber is provided with an inlet and an outlet for dry air.
При использовании данных способов и устройств для сушки материалов нагрев материала должен осуществляться медленно, что увеличивает длительность процесса и, следовательно, является энергоемким, это объясняется тем, что передача тепла от поверхности высушиваемого материала к его внутренним слоям происходит путем конвекции, теплопроводности и излучения. Такие условия передачи тепла связаны с возникновением значительных градиентов температуры и давления по толщине материала, что может привести к нарушению однородности его структуры и к гидролизу солей. При гидролизе солей йодидов щелочных металлов образуются твердые включения (комки), не пригодные для дальнейшего использования, что в конечном счете приводит к перерасходу дорогостоящего материала (так, стоимость 1 кг соли NaJ влажностью 0,2% составляет 20$ США).When using these methods and devices for drying materials, the material should be heated slowly, which increases the duration of the process and, therefore, is energy-intensive, this is due to the fact that heat is transferred from the surface of the material to be dried to its inner layers by convection, heat conduction, and radiation. Such conditions of heat transfer are associated with the appearance of significant temperature and pressure gradients over the thickness of the material, which can lead to a violation of the homogeneity of its structure and to the hydrolysis of salts. When hydrolysis of alkali metal iodide salts, solid inclusions (lumps) are formed that are not suitable for further use, which ultimately leads to cost overruns (for example, the cost of 1 kg of NaJ salt with a moisture content of 0.2% is $ 20).
Известен способ сушки сыпучих диэлектрических материалов, включающий СВЧ-нагрев с использованием сухого воздуха [заявка №2002086449, Украина, F 26 В 3/347, решение о выдаче пат. от 19.02.03]. Сушку осуществляют циклически, при этом на первом этапе каждого цикла одновременно с СВЧ-нагревом вакуумируют объем с материалом до предпробойного давления, затем отключают СВЧ-нагрев, продолжая вакуумирование до квазистационарного давления, по величине которого определяют влажность материала, после чего, прекратив вакуумирование, напускают сухой воздух до атмосферного давления, а затем вновь повторяют следующие циклы сушки до достижения необходимой влажности материала.A known method of drying bulk dielectric materials, including microwave heating using dry air [application No. 2002064449, Ukraine, F 26 B 3/347, the decision to issue US Pat. from 02.19.03]. Drying is carried out cyclically, at the same time, at the first stage of each cycle, simultaneously with the microwave heating, vacuum the volume with the material to pre-breakdown pressure, then turn off the microwave heating, continuing evacuation to quasi-stationary pressure, the value of which determines the moisture content of the material, and then, after stopping the vacuum, let dry air to atmospheric pressure, and then repeat the following drying cycles again until the desired moisture content of the material is achieved.
Устройство для сушки сыпучих диэлектрических материалов содержит СВЧ-тракт, соединенный с волноводом, внутри которого с возможностью вращения вокруг продольной оси размещена емкость для сыпучего материала, выполненная из радиопрозрачного материала. Волновод выполнен в виде цилиндрического многомодового резонатора, внутри которого и коаксиально ему установлена ампула, конусообразным торцом обращенная к СВЧ-тракту. Противоположный ее торец имеет патрубок для загрузки - выгрузки, подключенный к приводу вращения ампулы, а также системам вакуумирования и напуска сухого воздуха, при этом внутренняя поверхность ампулы снабжена горизонтальными пластинами из радиопрозрачного материала и расположенными вдоль ее оси.The device for drying bulk dielectric materials contains a microwave path connected to the waveguide, inside of which, with the possibility of rotation around the longitudinal axis, a container for bulk material made of radio-transparent material is placed. The waveguide is made in the form of a cylindrical multimode resonator, inside of which an ampule is installed coaxially to it, with a conical end facing the microwave path. Its opposite end has a nozzle for loading and unloading, connected to the drive of rotation of the ampoule, as well as vacuum and air inlet systems, while the inner surface of the ampoule is equipped with horizontal plates of radio-transparent material and located along its axis.
Недостатком данного способа и устройства является недостаточная производительность, ограниченная, с одной стороны, объемом ампулы (не более 10 кг), а с другой - цикличностью вакуумирования, включения и отключения напуска сухого воздуха и СВЧ-энергии. Это увеличивает сам процесс сушки и приводит к малой неэффективности использования СВЧ-энергии. Известные способ и устройство используются только для сушки сыпучих диэлектрических материалов с исходной влажностью не более 0,5%, являясь фактически технологией досушки материала от 0,5% до 0,02% влажности и при этом небольших количеств (до 10 кг) материала.The disadvantage of this method and device is the lack of performance, limited, on the one hand, by the volume of the ampoule (not more than 10 kg), and on the other hand, by the cyclicity of evacuation, switching on and off the inlet of dry air and microwave energy. This increases the drying process itself and leads to a small inefficiency in the use of microwave energy. The known method and device is used only for drying bulk dielectric materials with an initial moisture content of not more than 0.5%, being actually a technology for drying the material from 0.5% to 0.02% moisture and at the same time small amounts (up to 10 kg) of the material.
В качестве прототипа по способу нами выбран последний из аналогов, а по устройству - [а.с. №1513352].As a prototype for the method, we selected the last of the analogues, and for the device - [a.s. No. 1513352].
В основу настоящего изобретения поставлена задача разработки способа и устройства для сушки сыпучих диэлектрических материалов, которые обеспечили бы увеличение производительности процесса высоковлажных материалов и снижение энергозатрат и, следовательно, улучшение качества материалов.The basis of the present invention is the task of developing a method and device for drying bulk dielectric materials, which would provide an increase in the productivity of the process of high humidity materials and reduce energy consumption and, consequently, improve the quality of materials.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе сушки сыпучих диэлектрических материалов, включающем вакуумирование объема с материалом, его СВЧ-нагрев с использованием сухого воздуха и сушку до достижения необходимой влажности материала, согласно изобретению объем откачивают до вакуума 2·10-3 мм рт.ст., напускают сухой воздух с одновременной откачкой до предпробойного давления, после чего включают СВЧ-нагрев, в процессе сушки контролируют давление в камере, обеспечивая при этом непрерывную ее откачку.The solution to this problem is provided by the fact that in the method of drying bulk dielectric materials, including evacuating the volume with the material, microwave heating it using dry air and drying to achieve the desired moisture content of the material, according to the invention, the volume is pumped to a vacuum of 2 · 10 -3 mm RT. Art., let dry air with simultaneous pumping to pre-breakdown pressure, then turn on the microwave heating, during the drying process, control the pressure in the chamber, while ensuring its continuous pumping.
Решение поставленной задачи обеспечивается также и тем, что устройство для сушки сыпучих диэлектрических материалов содержит камеру сушки с размещенными в ней поддонами, загрузочный люк для их ввода в камеру, систему напуска сухого воздуха и его вывода с парами воды, согласно изобретению камера сушки выполнена в виде вакуум-плотного многомодового резонатора, противоположная СВЧ-тракту сторона резонатора снабжена вакуум-плотным разъемным фланцем с крышкой, внутри резонатора поярусно размещены поддоны из радиопрозрачного материала, высота стороны которых соответствует двойной глубине проникновения СВЧ-энергии на ее рабочей частоте в данном материале при исходной влажности, а расстояние между поддонами не превышает 0,1 длины волны СВЧ-энергии при максимальном коэффициенте загрузки резонатора, который подключен к вакуумной системе.The solution to this problem is also provided by the fact that the device for drying bulk dielectric materials contains a drying chamber with pallets placed therein, a loading hatch for introducing them into the chamber, a system for supplying dry air and its outlet with water vapor, according to the invention, the drying chamber is made in the form a vacuum-tight multimode resonator, the opposite side of the microwave path to the cavity is equipped with a vacuum-tight detachable flange with a cover; pallets of radiolucent material are tiered in the cavity ota side which corresponds to double the depth of penetration of microwave energy at its operating frequency in the material at incipient wetness, and the distance between the trays is less than 0.1 of the wavelength of the microwave energy at the maximum load factor of the resonator, which is connected to a vacuum system.
В отличие от прототипа, предлагаемое изобретение обеспечивает увеличение производительности процесса сушки за счет непрерывности его осуществления, эффективности использования СВЧ-энергии и большего количества высушиваемого материала.Unlike the prototype, the present invention provides an increase in the productivity of the drying process due to the continuity of its implementation, the efficiency of use of microwave energy and more dried material.
Последовательность проведения операций по предлагаемому способу исключает возможность СВЧ-пробоя.The sequence of operations according to the proposed method eliminates the possibility of microwave breakdown.
Постоянный контроль давления в камере при непрерывной ее откачке исключает вероятность СВЧ-пробоя, с одной стороны, и обеспечивает своевременное снижение СВЧ-мощности или давление сухого воздуха, исключая при этом возможность гидролизных образований, с другой стороны, обеспечивая тем самым качество сырья, а также снижение общих энергозатрат.Constant monitoring of the pressure in the chamber during its continuous pumping eliminates the possibility of microwave breakdown, on the one hand, and ensures timely reduction of microwave power or dry air pressure, eliminating the possibility of hydrolysis, on the other hand, thereby ensuring the quality of the raw material, as well as reduction in total energy consumption.
Конструктивное выполнение предлагаемого устройства с указанными соотношениями размеров и расстояниями между поддонами обеспечивает эффективное проникновение СВЧ-энергии и решение поставленной задачи.The constructive implementation of the proposed device with the specified size ratios and the distances between the pallets provides effective penetration of microwave energy and the solution of the problem.
Предлагаемая высота стенок поддонов соотетствует толщине засыпки материала, при которой обеспечивается эффективное проникновение СВЧ-энергии. Этим же объясняется и целесообразность указанных расстояний между поддонами.The proposed height of the walls of the pallets corresponds to the thickness of the backfill material, which ensures the effective penetration of microwave energy. This also explains the appropriateness of the indicated distances between pallets.
При меньшей высоте стенок поддонов и большем расстоянии между ними максимально возможное количество материала будет меньше, что скажется на производительности процесса.With a smaller height of the walls of the pallets and a greater distance between them, the maximum possible amount of material will be less, which will affect the performance of the process.
Большие объемы засыпания материала по высоте (большая высота стенок поддонов) и меньшие расстояния между поддонами приводят к снижению эффективности проникновения СВЧ-энергии, что может привести к образованию кристаллогидратов, с одной стороны, а увеличение СВЧ-энергии для повышения его эффективности скажется на энергозатратах.Large volumes of material falling in height (large height of the walls of the pallets) and smaller distances between pallets lead to a decrease in the efficiency of microwave energy penetration, which can lead to the formation of crystalline hydrates, on the one hand, and an increase in microwave energy to increase its efficiency will affect energy consumption.
На чертеже приведено схематическое изображение предлагаемого устройства.The drawing shows a schematic representation of the proposed device.
Устройство содержит вакуумный многомодовый резонатор 1, внутри которого поярусно размещены поддоны 2, выполненные из радиопрозрачного материала. Высота стенок поддонов 2 не превышает двойную глубину проникновения СВЧ-энергии на ее рабочей частоте в данном материале, а расстояние между поддонами не превышает 0,1λсвч. Сторона резонатора 1, противоположная СВЧ-тракту 3, снабжена вакуумным разъемным фланцем 4 с крышкой 5. Резонатор 1 снабжен системами ввода сухого воздуха 6 и вакуумной откачки 7.The device comprises a vacuum multimode resonator 1, inside of which pallets 2, made of radiolucent material, are tiered. The height of the walls of the pallets 2 does not exceed the double depth of penetration of microwave energy at its working frequency in this material, and the distance between the pallets does not exceed 0.1λ microwave . The side of the resonator 1, opposite the microwave path 3, is equipped with a vacuum detachable flange 4 with a cover 5. The resonator 1 is equipped with dry air input systems 6 and vacuum pumping 7.
Способ реализуют на предлагаемом устройстве следующим образом.The method is implemented on the proposed device as follows.
Исходный материал с влажностью 5-15% помещают в поддоны 2. Толщина засыпки материала соответствует высоте стенки поддонов 2, что обеспечивает эффективность проникновения СВЧ-энергии. Поддоны 2 через разъемный вакуум-плотный фланец 4 поярусно размещают внутри резонатора 1, согласно указанным расстояниям между ними. Закрывают крышку 5 резонатора 1, согласуют его с СВЧ-трактом 3.The source material with a moisture content of 5-15% is placed in pallets 2. The thickness of the backfill material corresponds to the height of the wall of the pallets 2, which ensures the efficiency of penetration of microwave energy. The pallets 2 through a detachable vacuum-tight flange 4 are tiered placed inside the resonator 1, according to the indicated distances between them. Close the cover 5 of the resonator 1, coordinate it with the microwave path 3.
Подключают систему 6 напуска сухого воздуха и вакуумируют системой 7. Включают вакуумную систему 7 и откачивают резонатор 1 до предельного вакуума (2·10-3 мм.рт.ст.), после чего включают систему 6 напуска сухого воздуха, продолжая откачку до давления 15 - 20 мм рт.ст., тем самым обеспечивают возможность, исключая пробой в резонаторе, осуществлять СВЧ-нагрев материала в вакууме. Для этого по СВЧ-тракту 3 подают СВЧ-энергию, одновременно продолжают вакуумирование объема резонатора 1. Благодаря толщине слоя высушиваемого материала, соответствующего высоте стенок радиопрозрачных поддонов 2 и расстояниям между ними обеспечивается нагрев материала по всему объему. При этом происходит интенсивное испарение влаги и газов из материала. Для исключения вероятности образования гидролизных соединений в материале осуществляют непрерывный контроль суммарного давления в резонаторе 1, регулируя давления сухого воздуха и мощность СВЧ-генератора.Connect the dry air inlet system 6 and vacuum with the system 7. Turn on the vacuum system 7 and pump out the resonator 1 to the ultimate vacuum (2 · 10 -3 mm Hg), then turn on the dry air inlet system 6, continuing pumping to pressure 15 - 20 mm Hg, thereby providing the opportunity, excluding breakdown in the resonator, to carry out microwave heating of the material in vacuum. To do this, microwave energy is supplied through the microwave path 3, at the same time vacuumization of the volume of the resonator 1 is continued. Due to the thickness of the layer of the dried material, corresponding to the height of the walls of the radiolucent pallets 2 and the distances between them, the material is heated throughout the volume. In this case, intense evaporation of moisture and gases from the material occurs. To eliminate the likelihood of the formation of hydrolysis compounds in the material, continuous monitoring of the total pressure in the resonator 1 is carried out, adjusting the pressure of dry air and the power of the microwave generator.
Давление испаряющихся паров в резонаторе 1, при котором наступает режим их насыщения, приводящий к гидролизу, для каждого материала различно и, как правило, определяется экспериментально. Процесс сушки осуществляется до необходимой величины влажности материала.The pressure of evaporating vapors in the resonator 1, at which their saturation mode occurs, leading to hydrolysis, is different for each material and, as a rule, is determined experimentally. The drying process is carried out to the required moisture content of the material.
После окончания процесса сушки отключают СВЧ-генератор, в резонатор 1 напускают сухой воздух до атмосферного давления, открывают крышку 5 загрузочного люка, вынимают высушиваемый до 0,3-0,2% материал с поддонами 2 и выгружают его в спецтару.After the drying process is completed, the microwave generator is turned off, dry air is introduced into the resonator 1 to atmospheric pressure, the cover of the loading door 5 is opened, the material with pallets 2, dried to 0.3-0.2%, is removed and unloaded into a special container.
При сушке, например, солей щелочно-галоидных материалов были использованы поддоны из фторопласта размерами: диаметр 280 мм; высота 200 мм, высота засыпки продукта 150 мм. Масса загружаемого на сушку продукта 10 кг в каждый поддон при массовой доле влажности 10%. Суммарная загрузка соли в вакуумный резонатор составила 100 кг. Габаритные размеры вакуумного резонатора 1 были следующие: диаметр - 1200 мм; высота - 700 мм; объем - 0,75 м3. В качестве источника нагрева использовался промышленный СВЧ-генератор мощностью 1,5 кВт и длиной волны λсвч=12 см. При вводимой мощности СВЧ-генератора 1,5 кВт (цикличность: 40 мин при включенном генераторе, 20 минут - при отключенном) максимальная температура продукта на финишной стадии сушки составила 80°С.When drying, for example, salts of alkaline halide materials, fluoroplastic trays with the following dimensions were used: diameter 280 mm; height 200 mm; filling height 150 mm. The mass of the product loaded onto the dryer is 10 kg in each tray with a mass fraction of moisture of 10%. The total salt loading in the vacuum cavity was 100 kg. The overall dimensions of the vacuum resonator 1 were as follows: diameter - 1200 mm; height - 700 mm; volume - 0.75 m 3 . An industrial microwave generator with a power of 1.5 kW and a wavelength of λ microwave frequency = 12 cm was used as a heating source. When the input power of a microwave generator was 1.5 kW (cyclicity: 40 min with the generator turned on, 20 minutes with the switch off), the maximum temperature product at the final stage of drying was 80 ° C.
Остаточное давление 25 мм рт.ст. поддерживали при помощи напуска воздуха в резонатор 1, после 6 часов сушки массовая доля воды в продукте составила 0,15-0,17% (норма по ТУ 0,2-0,3%). Подобным образом была проведена сушка оксолина, дибазола, аминокапроновой кислоты. Сушка этих субстанций проводилась при температуре не выше 60°С и до влажности ~ 0,4-0,5% (нормы по фармакопейным статьям ~ 0,5%).Residual pressure 25 mmHg supported by air inlet into resonator 1, after 6 hours of drying, the mass fraction of water in the product was 0.15-0.17% (norm according to TU 0.2-0.3%). In a similar manner, drying of oxolin, dibazole, aminocaproic acid was carried out. Drying of these substances was carried out at a temperature not exceeding 60 ° C and to a moisture content of ~ 0.4-0.5% (norms for pharmacopeia articles ~ 0.5%).
Существующая термическая технология сушки щелочно-галоидных солей следующая: масса загрузки сырья 70-80 кг; исходная влажность ~ 6-7%; мощность термоэлементов 15 кВт; продолжительность сушки до влажности 0,2% 12-14 часов.The existing thermal technology for drying alkaline-halide salts is as follows: loading mass of raw materials 70-80 kg; initial humidity ~ 6-7%; power of thermocouples 15 kW; drying time to moisture 0.2% 12-14 hours.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003054156 | 2003-05-08 | ||
| UA2003054156A UA64308C2 (en) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | Method and appliance for drying bulk dielectric materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003136484A RU2003136484A (en) | 2005-06-10 |
| RU2262051C2 true RU2262051C2 (en) | 2005-10-10 |
Family
ID=34516117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003136484/06A RU2262051C2 (en) | 2003-05-08 | 2003-12-16 | Method and device for drying loose dielectric materials |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262051C2 (en) |
| UA (1) | UA64308C2 (en) |
-
2003
- 2003-05-08 UA UA2003054156A patent/UA64308C2/en unknown
- 2003-12-16 RU RU2003136484/06A patent/RU2262051C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003136484A (en) | 2005-06-10 |
| UA64308A (en) | 2004-02-16 |
| UA64308C2 (en) | 2006-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3277580A (en) | Method and apparatus for drying | |
| JP4532414B2 (en) | Method for drying honeycomb formed body | |
| DK2227447T3 (en) | A process for drying ceramic honeycomb bodies | |
| EP0466362B1 (en) | Apparatus for drying powdered or granular materials | |
| US4622757A (en) | Cogeneration microwave food dryer | |
| JP2002283331A (en) | Manufacturing method of honeycomb formed body and drying equipment thereof | |
| EP0312741A2 (en) | Method and apparatus for the microwave drying of plastic material | |
| CN211261677U (en) | Drying apparatus | |
| JP6582428B2 (en) | Microwave dryer and method for drying an object to be dried | |
| RU84520U1 (en) | INSTALLATION FOR DRYING GRAIN MATERIAL | |
| RU2262051C2 (en) | Method and device for drying loose dielectric materials | |
| JP6558674B2 (en) | Microwave / heater combined dryer and drying method | |
| CN208751227U (en) | A kind of vacuum oven | |
| RU2657067C2 (en) | Drying installation with heat accumulators for vegetable materials | |
| RU2243464C1 (en) | Method and apparatus for drying of bulk dielectric materials | |
| EP1330623B1 (en) | Method and system for drying material | |
| US6013137A (en) | Process and device for treating screenings from the mechanical cleaning stage of a sewage treatment plant | |
| JP2005265389A (en) | Continuous drying method and device for honeycomb compact | |
| RU2281447C1 (en) | Device for drying loose dielectric materials | |
| JPS6327438Y2 (en) | ||
| RU159391U1 (en) | PLANT FOR DISINFECTING BULK PRODUCTS | |
| WO2024013658A1 (en) | Apparatus and method for reducing the water content in vegetal or animal inorganic and/or organic compounds | |
| JPS5854960Y2 (en) | Microwave heating molding equipment | |
| CN212778485U (en) | Microwave drying device | |
| RU2806546C1 (en) | Microwave convective dryer of raw materials with tiered toroidal resonators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091217 |