SU769243A1 - Способ распылительной сушки жидкотекучих материалов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области сушки жидкотекучих гомогенных и гетерогенных систем, например растворов солей, соответственио не содержащих и содержащпх частицы твердого вещества, и может быть ис- 5 пользовано в производстве различных органических и неорганических продуктов в химической, горнорудной, строительной и других отрасл х промышленности.

Известеи способ сушки 1, по которому ю жидкотекучие материалы нагревают под давлением, например 80-150 атм, до температур ниже темиературы кипени  (т. е. 250-350°С), затем диспергируют сбросом давлени  в сушильном аппарате и подвер- i5 гают сушке. Интеисивиость сушки по этому способу достигает 24 .

Недостаток данного способа состоит в том, что повысить влагосъем более 24 кг/см -ч ие представл етс  возможным. 20

Другим недостатком этого способа  вл етс  то, что при высоких температурах идет инкрустаци  внутренней поверхности перегревател , что приводит к увеличению термического сопротивлени  теилооб- 25 менника, посто нному снижению тепловоспри ти  и интенсивности Hafpesa жидкости и производительности, т. е. снижению влагосъема с единицы объема сушильиой камеры .30

ЦельЕо изобретеии   вл етс  интенсификаци  процесса сушки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что перед нагревом в высушиваемый материал ввод т поверхностно-активные вещества (ПАВ), а нагрев ведут до температуры на превышающей температуру кипени  исходного материала.

При этом в качестве поверхиостно-активпых веществ используют соли этиленднаминтетрауксусной и/или нитролотриуксусной кислот.

Нагрев жидкотекучих материалов выше те.мпературы кииени  ириводит к испарению жидкой фазы и образованию паровой. В результате этого имеетс  возможность увеличить количеетво теила, подводимого к материалу.

Введение ПАВ ириводит к тому, что из-за большой поверхностной актнвности они (ПАВ) абсорбируютс  в виде моиомолекул рной иленки на поверхности зародышевых кристаллов, наход щихс  иа поверхности стенки иерегревател , преп тствует росту кристаллов, паход щихс  в жидкой фазе, что затрз ди ет адгезию их на иоверхности теилообменника-иерегревател . Введение ПАВ не может сказатьс  на качестве получаемого иродукта из-за малых их количеств . Конкретна  доза вводимого ПАВ будет зависеть от количества содерл ащейс  твердой фазы в жидкотекучем материале, его давлени , температуры иагрева и от количества образовавшейс  паровой фазы. Таким образом, количество ПАВ должно оиредел тьс  заранее экепериментальиым путем, ио не превышать 0,5% от веса исходной жидкой фазы, что исключит загр знеиие готового высушенного продукта.

Дл  конкретного жидкотекучего матернала с известным иачпльным содержанием жидкой фазы ири заданном давлеиии существует определс1 иа  температура кииеии .

Нагрев жидкотекучего материала выше этой температуры приводит к тому, что чаеть жидкой фазы переходит в паровую.

При этом коицеитраци  жидкой фазы в материале падает, а температура кипени  ее растет. При определенном пагреве жидкотекучего материала под давлением можно достичь такого состо ни , что более 50% жидкой фазы может быть нереведено в паровую .

При последующем диспергпрованин (при сбросе давлени ) часть избытка тепла жидкотекучего материала затрачиваетс  иа испарение (еамовскипанне) какого-то количества оставшейс  жидкой фазы. В сушильной камере завершаетс  дальнейша  сушка жидкотекучего материала. Удельна  производительноеть сушильного агрегата может достигать 25-35 кг/ч с 1 м объема сушильной камеры. При этом в иределе можио в перегревателе нагреть исходную жидкотекучую систему так, что ири диспергировании во врем  сброса давлени  вс  оставша с  часть жидкой фазы будет непарен а из системы за счет самовскипани . Прн этом будет получен продукт или в виде сухого порошка, или илава.

Миннмальиа  величина иагрева выше температуры кипени  должна составл ть 2°С. Это дл  жндкотекучего матернала, нмеюшего незначительную конпентраиню раетворенного вещества, поскольку дл  непарени  даже зиачительиых количеств растворител  требуетс  незначительное повышение температуры выше температуры кнпени .

Максимальное значение нагрева выше температуры киненн  иеходной жидкотекучей системы составл ет . При этом будет обеспечепо полное испарение жидкой фазы нз жидкотекучего материала в ироцессе ее диспергировапп  при ебросе давлеии . Поэтому нагрев выше этой температуры уже не целесообразен, так как ведет к лишним затратам тепла, что иеэкономично .

Зиачеии  давлеиии, при которых можио вести иагрев жидкотекучих материалов но предлагаемому способу, зависит от свойств ее жидкой фазы. Максимальное давление, при котором будет происходить нагрев, должно быть чиже критического на 5% от его

величины, но не менее. Минимальное значение давлени  должно выбиратьс  из услови  обеспечени  удовлетворительного диспергировани  нагретого жидкотекучего материала. Дл  материалов, содержаш,их в качеетве жидкой фазы воду, данный способ позвол ет вести нагрев при давлени х 2-210 атм.

Пример I. Па 1 кг жидкотекучей гомогенной сиетемы, нредставл ющей собой водный раствор йодистого бари , добавл ют 0,1 г двунатриевой еоли этилеидиаминтетрауксусной кислоты. Раствор, содержащий 50% влаги, нагревают под давлением 210 ата до температуры 395°С, что на 2°С выше температуры кипени , затем распыливают со снижением давлени  в сушильной камере и досушивают в ее объеме, например в потоке греющих газов. Удельный влагосъем составл ет 30 .

Пример 2. На 1 кг жидкотекучей гетерогенной системы,  вл ющейс  водным раствором хлористого лити , содержащим 50% воды и 5% твердой фазы, ввод т 1 г нитрилтриуксусиой кислоты. Затем нагревают раствор нри давлении 2 ата до температуры 185°С, что превышает на 50°С температуру кипени  исходного раствора. Затем нри раснылении ео сбросом давлени  раствор обезвоживаетс  без подвода тепла в сзшильиой камере. Производительность сушильиого аппарата достигает 35 кг/см -ч.

Пример 3. На 1 кг жидкотекучей гомогеииой системы, представл ющей собой раствор азотнокислого натри , содерл ащего 40% воды, добавл ют 0,05 г двунатрневой соли этилеидиаминтетрауксусиой кислоты и 0,05 г иитрилтриуксусной кислоты. Раствор иагревают под давлением 15 ата до температуры 235°С, т. е. на 15°С выше температуры кипенн  исходиого раствора. Затем при ебросе давлени  раствор распыливают в сушильной камере, где производитс  дальнейшее обезвол нвание, нанример, в токе сушильных газов. Влагосъем составл ет 30 кг/мз-ч.

Ф о р м у л а и 3 о б р е г е н и  

Claims (2)

1.Способ распылительной сушки жидкотекучих материалов п тем их нагрева под давлением и последующего диспергировани  со сбросом давлени , отличающийс   тем, что, е целью интенеификации нроцесса сушки, перед нагревом в высущиваемый материал ввод т новерхностно-активиые вещества, а нагрев ведут до температуры , иа 2-50°С превышающей температуру кипени  исходиого материала.

2.Сиособ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве поверхностно-активных BCHiecTB используют соли этнлендиаминтетрауксусиой и/или иитрилотриуксусной кислот .: 5 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 769243 6 1. Лыков М. В. Сушка в химической промышленности .-М.: Хими , 1970, с. 301