Изобретение относитс к области распылительной сушки различных раст воров термопластичных материалов, н пример водных растворов синтетическ смол, некоторых полимерных материал и может быть использовано в химичес и других отрасл х промьшленности при производстве порошкообразных ма териалов, например продуктов микробиологического синтеза, сахаросодер жащих и других, обладающих низкой температурой разм гчени ( 60 С) и повьшенной адгезией. Известен способ получени порошкообразных полиамвдоимвдов путем ди пергировани раствора полимера до получени частиц размером 60-80 мкм с последующей термообработкой распы ленной массы в среде нагретого газаС1 . Недостатком этого способа вл етс низка интенсивность процесса сушки из-за образовани отложений высушиваемого материала на стенках сушильной камеры. Кроме того, достаточно высокие температурные режимы сушки дл указанного полимера отрицательно вли ют на процесс отверждени высушенны частиц порошка и их качество, так как данный способ не предусматривае охлаждение частиц непосредственно в сушильной камере. Известен способ сушки распыление растворов полимеров (хлорированный полиизопрен, натуральный хлорированный каучук и др.), при котором температуру в зоне испарени поддерживают 25-55 С, а исходную концентрацию полимера в растворе выбирают менее 5% l2l. Щ)и реализации данного способа используютс высоковлажные растворы полимера () и существенно низка температура теплоносител , что обусловливает низкую интенсивность процесса сушки. Наиболее близким к изобретению вл етс способ сушки водных раство ров термопластичных материалов, преимущественно смол, путем их распьша в потоке теплоносител в цилин роконической камере с кондуктивным охлаждением потолочной и конической зон при одновременном обдуве воздухом как этих зон, так и цилиндричес кой 3. Однако без оптимизации параметров процесса описанный способ не позвол ет осуществл ть качественную cjmiку растворов в зкостью 0,0280 ,042 Па-с. Цель изобретени - интенсификаци процесса сушки при начальной в зкости концентрированш 1х водных растворов , равной 0,028-0,042 Па.-с. Цель достигают тем, что согласно способу сушки водных растворов термопластичных материалов, преимзтцественно смол, путем их распыла в потоке теплоносител в цилиндроконической камере с ковдуктивным охлаждением по толочной и конической зон при одновременном обдуве воздухом как этих зон, так и цилиндрической, свежий теплоноситель на распыл направл ют с температурой 160-240 С, а отработавший удал ют с температурой 7095 с , охлаждение потолочной зоны ведут до 60-90 с, а цилиндрической и конической до 50-70 С, при этом воздух на обдув подают со скоростью 614 м/с и температурой 45-60 С при соответственном увеличении его расхода в конической и цилиндрической зонах по сравнению с потолочной. Диспергирование водного раствора термопластичного материала осуществл етс при в зкости 0,028-0,042 Па-с, что обеспечиваетс либо за счет определенной концентрации (, 50%), либо за счет его предварительного подогрева до 30-56 С. При выборе более высокой в зкости нарушаетс стабильность процесса диспергировани раствора, а процесс тепломассопереноса в единичной капле при этом лимитируетс образующейс на ней пленкой термопластичного материала . Поэтому оптимальную концентрацию раствора термопластичного материала необходшиго определ ть из анализа зависимости в зкости раствора от концентраций. При сушке капель карбамидных смол как, например, КС-68М с концентрацией ( 50% отмечаетс увеличение в зкости растворов, которое приводит к резкому возрастанию значени пара ., (лm/д) растворитель метра К -7-f-f r----, f (дш/дТ) раствор определ нзщего отношение интенсивности обезвоживани из Kanjm чистого растворител (воды) к интенсивности испарени из капли раствора термопластичного материала. Частицы термопластичных порошкообразных материалов, в том числе и частицы поронжа меламино-формальдегидной смолы размером S 80 мкм про вл ет в большей степени адгезионную способность к твердой поверхности , чем частицы меньших размеров. Так, дл отрыва частиц размером 80 мкм от твердой поверхности необходимо преодолеть силу в 2-3 раза большую чём дл частиц с S 60 мкм. Значительное возрастание сил адгезии наблюдаетс при температуре стенки tj-T бЗ-УЭ С. При дальнейшем повьшении температуры свыше отмечаетс переход частиц из твердого аморфного состо ни в высокоэластичное . Чтобы предотвратить этот переход , необходимо охлаждать высушиваемые частицы в различных зонах супшль ной камеры дл полного завершени формо- и структурообразовани частицы с учетом соответствующего термовлажностного состо ни . По описываемому способу это обеспечиваетс термостатированием рабочих зон (стенок I сушильной камеры, Охлаждение потолочной зоны до 6090 с производитс снаружи циркул цие воды в вод ной рубашке, а термостати рование конической зоны до ЗО-ТО С осуществл етс подачей воздуха или воды в рубашку охлаждени , предусмот ренную в конусе сушильной камеры. Участки зон охлалсцени не св заны между собой и выполнены самосто тель но как в потолочной зоне, так и в ко нусе. При этом влагосодержаиие обезвоженных частиц в зоне факела распьша 0,1-0,25 кг влаги/кг сухого вещества , что значительно меньше критического влагосодержанй , при котором возможно про вление максимальных адгезионных сил к твердой поверхности Дополнительное охлалздёние потолоч ной, цилиндрической и конической зон сзтшильиой камеры осуществл етс тангенциально направленным потоком воздуха, истекающим из щелевидных канавок пиевмоочистительного устройства со скоростью 6-14 м/с и с температурой 45-60 С. Причем поток воздуха дл обдува стенок камеры подаетс в отдельные зоны (потолочна цилиндрическа и коническа ) в соопг ношении 1;3:2 в СООТВСТСТРИИ с термовлажностными параметрам1г парогачовоЛ среды в этих зонах. CooTHomcime расходов воздуха, скорость и температура в отдельных зонах сушильной камеры установлены по результатам экспериментов , проведенных на распылительной сушильной установке с дисковым распылом производительностью 15 кг/ч по испаренной влаге при обезвоткивании водного раствора мапамино-формальдегидной смолы. На чертеже схематически показана сушилка, в которой осуществл ют описываемый способ. Установка содержит участок I приготовлени растворов, примыкающий к нему расходньй бачок 2, соедиенный с сушильной камерой 3, имеющий внутри распылитель 4 и пневматическое очистительное устройство 3, которое также подает внутрь камеры 3 охлаждающий воздух. К сушильной камере 3 последовательно подсоединены циклон 6, бункер 7, система В пневмотранспортера и выгрузочный циклон 9. Установка содержит также вентил тор 10, теплогенератор И, скруббер 12 и вентил тор 13, работающий на линии отсоса. Потолочна зона снабжена рубашкой 14, коническа зона рубашкой 13, а цилиндрическа напорным трубопроводом 16 очистительного устройства 3. Сушилка работает следующим образом . Смола с участка 1 приготовлени направл етс в расходный бачок 2, обеспечивающий подачу раствора с посто нным напором на диск распылител 4. Под действием теплоносител капли раствора высушиваютс в объеме сушильной камеры 3. Пневматическое очистительное устройство 3 позвол ет производить локальный обдув стенок камеры потоком воздуха дл уменьшени отложений и термостатировани стенок. Потолочна коническа зона сушильной камеры снабжена снаружи вод ной и воздушной рубашками соответственно дл их зонального охлаждени . Дп термостатировани потолочной зоны подвод охлаждающего агента (воды с помощью вод ной рубашки 14, Коническа зона сушилки имеет термостатируемую рубашку 13 воздушного охлаждени . Система гермостатировани может работать как одновременно с очистительным устройством 5, сл5 жапшм также и охлаждени стенок камеры изнутри, так и независимо от него. Высупгенные частицы месте с теплоносителем вынос тс в циклон 6, где порошок отдел етс от теплоносител и ссыпаетс в бункер 7, затем через .пневмозатвор попадает.в систему 8 пневмотранспорта и охлаждени продукта , откуда через выгрузочный циклон 10 поступает на расфасовку и затаривание. Теплоносителем служит воздух, нагреваемый в теплогенераторе 1 Г. Отработавший теплоноситель после циклона 6 направл етс в скруббер 12, где очищаетс от мелких частиц, неуловленных в циклоне, а также от вредных газообразных включений, и вентил тором 13 выбрасываетс в атмосферу . Часть водного раствора смолы, рещркулирующего в скруббере 12, в процессе работы Ьушилки посто нно отводитс на участок варки приготовлени смолы. По данной технологической схеме сушилка позвол ет получать 170-190 кг/ч готового продукта . Пример 1. Раствор меламиноформальдегидной смОлы с исходной концентрацией (в зкостью 0,028 Пас) и температурой под на дисковый распылитель. Одновременно к распылителю подают теплоноситель (нагретый воздух) с температурой 160 С, и производ т сушку распы лением. При этом производитс охлаждение зоны потолка и конуса сушильно камеры локализованной подачей хладоагента в рубашку (в потолочной зоне водой, в конической воздухом). Температура поверхности в потолочной зоне поддерживали 75 С, в цилиндрической ,.B конической . Охлаждение и отверждение частиц порошка осуществл етс тангенциально направленньм потоком воздуха в пристенной зоне (потолочной, цилиндрической и конической,) истекающим из щелей в трубопроводах очистительного устройства со скоростью 6 м/с по высоте камеры и с температурой . Направленный приток воздуха к стенка камеры обеспечивает заданные услови теплообмена струи го стенкой и позвол ет стабилизировать температуру оабочей поверхности. Расход воздуха , людаваемого на очистительное устройство , при этом регулируетс таким образом, чтобы соотношение его составл ло 1:3:2 дл соответствующих зон: потолочной, цилиндрической и ко нической. Высушенный порошок с тетемпературой эвакуируют из сушильной камеры с помощью системы пневмотранспорта, в которой осуществл ют и его дальнейшее охлаждение до 40 С. Затем порошок направл ют на сепарирование, выгрузку и затаривание По качественным показател м порошок соответствует техническим требовани м, предъ вл емым на товарный продукт. Максимальный размер частиц составл ет 60-72 мкм при форме частиц сферической, Пр и м ё р 2. Раствор смолы марки КС с исходной концентрацией 45% (в зкость 0,032 Па-с) и температурой 40 С подают на дисковый распылитель сушильной камеры, осуществл ют сушку распьшением при температуре воздуха на входе 240 С и .на выходе 85С. При этом температура стенки в потолочной зоне составл ет , Б цилиндрической 70с, конической 65 С. Скорость потока воздуха, подаваемого через очистительное устройство дл обдува стенок камеры, составл ет 12 м/с, а температура обдувающего потока воздуха . Расход воздуха через отдельные зоны очистительного устройства между потолочной, хщлиндрической и конической зонами соотноситс как 1:3:2. Частицы высушенного порошка имеют средний размер 12-15 мкм, а максимальный размер 68-75 мкм. Пример 3. Раствор смолы карбамидной марки КС-М-0,3 с исходной, концентрацией 50% предварительно подогревают до 5бс, что обеспечивает в зкость раствора 0,042 Па-с. Затем осуществл ют сушку распьшением при температуре теплоносител на входе 220 С и выходе с охлаждением порошка, как в примере 1. Термостатирование стенок сушильной камеры осуществл етс также по аналогии с примером 1. При этом температура стенки в потолочной зоне составл ет 90 С, в цилиндрической 65°С, в конической 50 С. Скорость потока воз111532108
духа дл обдува стенок сушилннойдержани , при котором возможно по вкамеры прин та 14 м/с, температураление адгезии частиц к твердой поверх
обдувающего потока воздуха составл -ности. Готовый продукт удовлетвор ет
ет 60 С при том же соотношении расхо-качественным показател м, предъ вл едов воздуха дл отдельных зон сушиль- на товарный продукт согласно техной камеры, что и в примере 1.нологическому регламенту.
Получают сферическую форму частиц Использование предлагаемого спососо спектром высушенного порошка неба получени порошкообразных смол из более 80 мкм и с таким влагосодер-водных растворов и других полимерных жанием диспергируемых капель-частиц,- материалов обеспечивает по сравнению при котором в момент их попадани нас известным устранение отложений и стенку они не прилипают к твердой по-сокращение потерь порошкообразного верхности. В зоне распыла / влагосодер-продукта, исключение термического жение максимальных диспергирующих ,разложени продукта в наиболее опаскапель-частиц соответствуётО,1-0,25 кгЗных зонах, повышение производительвлаги/кг сухого вицества, что значи-ности установки и увеличение ее нетельно меньше критического влагосо-прерывного цикла работы.