Способ распылительной сушки жидкотекучих материалов

О П И С А Н И Е(11769243 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,"Г 26 В 3/12 22) Заявлено 29.12,78 (2 с присос ением зая Государственный камит.1(088.8) делам нзобретеии и открытий 45) Дата опубликования исания 07.10.8 2) Авторы изобрстсш Ю, Тапехин и 3. А. Козлова 71) Заявйтелт(54) СПОСОБ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШ ЖИДКОТЕКУЧИХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к области сушки жидкотекучих гомогенных и гетерогенных систем, например растворов солей, соответственно не содержащих и содержащих частицы твердого вещества, и может быть ис пользовано в производстве различных органических ц неорганических продуктов в химической, горнорудной, строительной п других отраслях промышленности.Известен способ сушки 1, по которому 10 жидкотскучис материалы нагревают под давлением, например 80 - 150 атм, до температур ниже температуры кипения (т. е.250 - 350 С), затем диспергируют сбросом давления в сушильном аппарате ц подвер гают сушке. Интенсивность сушки по этому способу достигает 24 кг/мч,Недостаток данного способа состоит в том, что повысить влагосъем более 24 кг/смч не представляется возможным, 20Другим недостатком этого способа является то, что при высоких температурах идет инкрустация внутренней поверхности перегревателя, что приводит к увеличению термического сопротивления стенки теплообменцика, постоянному снижению тепловосприятия и интенсивности наГрева жидкости и производительности, т. е. снижению влагосъема с единицы объема сушильной камеры. 30 Целью изобретения является интенсификация процесса сушки.Поставленная цель достигается тем, что перед нагревом в высушиваемый материал вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ), а нагрев ведут до температуры на 2 - 50 С превышающей температуру кипения исходного материала.При этом в качестве поверхностно-активных веществ используют соли этцлепдцамцнтетрауксусной ц/плц нцтролотрцуксусной кислот.Нагрев жцдкотекучцх материалов выше температуры кипения приводит к испарению жидкой фазы ц образованшо паровой. В результате этого имеется возможность увеличить количество тепла, подводцмого к материалу.Введение ПАВ приводит к тому, что пз-за большой поверхностной активности онц (ПАВ) абсорбцруются в виде мономолекулярной пленки на поверхности зародышевых кристаллов, находящихся на поверхности стешсц перегревателя, препятствует росту кристаллов, находящихся в жидкой фазе, что затрудняет адгезпю цх на поверхности теплообменнцка-перегревателя, Введение ПАВ це может сказаться иа качестве получаемого продукта пз-за малых цх колцчсств. Конкретная доза вводимого ПАВ будд 00 65 дет зависеть от количестга содержащейся твсрдой фазы в жцдкотекучем материале, его давления, температуры нагрева и от количества образовавшейся паровой фазы, Таким образом, количество ПАВ должно определяться заранее экспериментальным путем, цо не превышать 0,5% от веса исходной жцдкоц фазы, что исключит загрязнение готового высушенного продукта,Для конкретного жидкотекучего материала с известным цячялг цым содержанием жидкой фазы прц задагцгом давлении существует опрсделсццая температура кипения.Нагрев жидкотекучсго материала вьцце этой температуры приводит к тому, что часть жидкой фазы переходит в паровую.При этом концентрация жидкой фазы в материале падает, а температура кипения ее растет, При определенном нагреве жидкотекучего материала под давлением можно достичь такого состояния, что более 50% жидкой фазы может быть переведено в паровую.При последующем дцспсргцровянии (при сбросе давления) часть избытка тепла жидкотекучего материала затрачивается на испарение (самовскипацие) какого-то количества оставгцейся жидкой фазы, В сушильной камере завершается дальнейшая сушка жидкотекучего материала, Удельная производительность сушильного агрегата может достигать 25 - 35 кг/ч с 1 м объема сушильной камеры. При этом в пределе можно в перегревателе цагрсть исходную жидкотекучую систему так, что при дцспсргированци во время сброса давления вся оставшаяся часть жидкой фазы будет цспареця из системы за счет самовскипанця. Прц этом будет получсц продукт цлц в виде сухого порошка, илп плана.Миццмальцая величина нагрева выше температуры кипения должна составлять 2 С. Это для жцдкотекучего материала, имеющего пезцачитсльцую концентрацию растворенного вещества, поскольку для испарения даже значительных количеств растворителя требуется незначительное повышение температуры выше температуры кипения.Максимальное значение нагрева выше температуры кипения исходной жидкотекучей системы составляет 50 С, При этом будет ооеспсчецо полное испарение жидкой фазы из жцдкотекучего материала в процессе ес диспсргирования при сбросе давления. Поэтому нагрев выше этой температуры уже це целесообразен, так как ведет к лишним затратам тепла, что неэкономично.Значения давлений, при которых можно вести нагрев жидкотекучих матсриалов по предлагаемому способу, зависит от свойств се жидкой фазы. Максимальное давление, при котором будет происходить нагрев, должно быть чиже критического на 5% от его 5 10 15 20 25 30 35 40 45 величины, но не менее. Минимальное значение давления должно выбираться из условия обеспечения удовлетворительного диспергирования нагретого жидкотекучего материала. Для материалов, содержащих в качестве жидкой фазы воду, данный способ позволяет вести нагрев при давлениях 2 - 210 атм.П р и м е р 1. На 1 кг жидкотекучей гомогенной системы, представляющей собой водный раствор йодистого бария, добавляют 0,1 г двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты; Раствор, содержащий 50% влаги, нагревают под давлением 210 ата до температуры 395 С, что на 2 С выше температуры кипения, затем распыливают со снижением давления в сушильной камере и досушивают в ее объеме, например в потоке греющих газов. Удельный влагосъем составляет 30 кг/мч.П р и м е р 2. На 1 кг жидкотекучей гетерогенной системы, являющейся водным раствором хлористого лития, содержащим 50% воды ц 5% твердой фазы, вводят 1 г нитрилтриуксусной кислоты. Затем нагревают раствор при давлении 2 ата до температуры 185 С, что превышает на 50 С температуру кипения исходного раствора. Затем при распылении со сбросом давления раствор обезвоживается без подвода тепла в сушильной камере. Производительность сушильного аппарата достигает 35 кг/смч.П р ц м е р 3. На 1 кг жидкотекучей гомогенной системы, представляющей собой раствор азотцокислого натрия, содержащего 40% воды, добавляют 0,05 г двунатриевой соли этплсцдиаминтетрауксусной кислоты и 0,05 г нитрилтриуксусной кислоты. Раствор нагревают под давлением 15 ата до температуры 235 С, т. е. на 15 С выше температуры кипения исходного раствора. Затем при сбросе давления раствор распыливают в сушильной камере, где производится дальнейшее обезвоживание, цапример, в токе сушильных газов, Влагосъем составляет30 кг/м ч,Формула цзобрегецця 1, Способ распылительной сушки жидко. текучих материалов путем их нагрева под давлением и последующего диспергировация со сбросом давления, отличающийсяя тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, перед нагревом в высушиваемый материал вводят поверхностно-активцьгс вещества, а нагрев ведут до температуры, ца 2 - 50 С превышающей температуру кцпеция исходного материала.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ используют соли этилендиаминтетряуксусцой и/цли нцтрилотриуксусцой кислот.Корректор О. Силуянова Заказ 1988/9 Изд. М 494 Тираж 772 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений ю открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе