Rekondensacja

Rekondensacją określa się niepożądane ponowne skraplanie się już odparowanych cieczy wewnątrz suszarki. Proces ten ma szczególne znaczenie w przypadku suszenia proszków i suszenia kontaktowego, ponieważ złoże materiału stałego pozostaje w bezpośrednim kontakcie z ogrzanymi powierzchniami lub gorącym gazem. Zasadniczo procesy suszenia opierają się na przemianie fazowej z fazy ciekłej do gazowej: ciecz odparowuje, a powstała para jest odprowadzana z obszaru produktu.

Celem jest, aby para opuściła suszarkę i dopiero poza urządzeniem, zazwyczaj po oddzieleniu oparów i pyłu, została celowo skroplona w skraplaczu. Z termodynamicznego punktu widzenia temperatura T_T w całej komorze suszenia powinna być wyższa od temperatury punktu rosy T_(T,τ) mieszaniny pary, aby nie dochodziło do kondensacji na powierzchniach elementów. Jeśli lokalnie powstaje strefa chłodniejsza o temperaturze TWand < Tτ, działa ona jak pułapka kondensacyjna: para napotyka chłodną powierzchnię, osiąga tam stan poniżej nasycenia i ulega kondensacji.

Warunek kondensacji można sformułować za pomocą funkcji ciśnienia pary nasyconej p_sat(T) (np. za pomocą równania Antoine'a). Jeśli ciśnienie cząstkowe pary p_D jest wyższe od ciśnienia pary nasyconej przy temperaturze ścianki, czyli

p_D ​> p_sat​(T_ścianka​),

kondensacja na tej powierzchni jest sprzyjana termodynamicznie. W praktyce oznacza to, że: gradienty temperatury, strefy martwe o słabej konwekcji lub niedostatecznie ogrzewane elementy aparatury prowadzą do rekondensacji.

Powstający kondensat może kapać z powrotem do złoża proszku lub spływać w postaci warstwy po ściankach aparatury. Prowadzi to do lokalnego ponownego nawilżenia produktu, co wywołuje mechaniczne skutki uboczne: wzmożoną aglomerację spowodowaną mostkami cieczowymi, zbrylenia na powierzchniach grzewczych, a także niejednorodności w profilu wilgotności resztkowej, aż po lepkie strefy w materiale sypkim. Takie strefy zakłócają ruch cząstek, zmieniają właściwości przepływowe proszku oraz utrudniają jego wyładunek i mieszalność.

Kondensacja zwrotna zmniejsza efektywną wydajność suszenia, wydłuża czas procesu i pogarsza jakość produktu, ponieważ dodatkowa wilgoć musi zostać ponownie usunięta. Szczególnie w obszarze malejącej szybkości suszenia, w którym produkt jest już ogrzany i dominuje opór dyfuzyjny, zjawiska kondensacji zwrotnej mogą znacznie zakłócić przebieg suszenia.

Z tego powodu kluczowe znaczenie ma jak najbardziej jednorodna regulacja temperatury w suszarce. W urządzeniach amixon® osiąga się to dzięki konstrukcji zapewniającej równomierne ogrzewanie wszystkich powierzchni mających kontakt z produktem, odpowiedniej izolacji oraz optymalnemu przepływowi płynu termicznego. Od strony procesu wystarczająco wysoki i prawidłowo kierowany przepływ objętościowy gazu, odpowiednio duże filtry pary, określone warunki ciśnienia i punktu rosy gazu suszącego, a także tryb pracy dostosowany do sekcji suszenia przyczyniają się do uniknięcia rekondensacji.