Краткое описание
Конические смесители-сушилки сочетают смешивание, сушку, проведение реакций и гранулирование в конической емкости. Благодаря обогреваемым поверхностям и пониженному давлению даже термочувствительные продукты можно сушить в щадящем режиме.
Полезная информация о коническом смесителе-сушилке: сушка, гранулирование и проведение реакций
Конический смеситель-сушилка объединяет смешивание и сушку в конической емкости: смешивающий инструмент постоянно поддерживает продукт в движении, в то время как обогреваемые стенки и поверхности смешивающего инструмента обеспечивают подвод тепла, а влага удаляется под вакуумом. Поскольку теплопередача осуществляется через контактные поверхности (вакуумная контактная сушка), пониженное давление — вплоть до высокого вакуума — снижает температуру испарения настолько, что даже термочувствительные продукты можно сушить в щадящем режиме. Постоянная циркуляция предотвращает образование корок и обеспечивает равномерное содержание влаги во всей партии; для этого температура стенки емкости и поверхности смешивающего инструмента поддерживается на заданном уровне посредством терморегулирования.
При гранулировании в ту же емкость дозированно добавляется жидкость, после чего продукт высушивается. В процессе гранулирования наращиванием в рамках процесса гранулирования формируется заданное распределение частиц по размерам без необходимости перемещения продукта между различными аппаратами. Фильтры паров удерживают мелкодисперсные частицы в технологическом пространстве.
Реакционная сушка использует тот же принцип для процессов, в которых химическая реакция и удаление влаги происходят одновременно. Определяющими параметрами являются кинетика реакции и температурный профиль, например при реакции синтеза. Растворители могут быть возвращены в процесс посредством обратной конденсации. Критериями выбора являются площадь теплопередачи на единицу объема, уровень давления, температурный профиль и требования к очистке.
Матрица выбора
| Критерий | Ключевой вопрос | Влияние на выбор |
|---|---|---|
| Диапазон технологических операций | Только сушка или также гранулирование и проведение реакций? | Определяет, необходимо ли с самого начала предусмотреть подачу жидкости, технологические датчики и соответствующий уровень давления. Возможности последующего дооснащения конструктивно ограничены. |
| Допустимая температура продукта | До какой температуры допускается нагрев продукта? | Ограничивает температуру рубашки и уровень давления. Более низкое давление снижает температуру кипения и защищает термочувствительные продукты. |
| Удаляемая среда | Вода или растворитель? | При работе с растворителями необходимы конденсация и рекуперация, инертизация, а также отдельная оценка взрывобезопасности. |
| Площадь теплопередачи на единицу объема | Насколько быстро должна высыхать партия? | В большей степени определяет габариты аппарата, чем объем партии: продолжительность сушки сильнее зависит от площади теплопередачи, чем от объема. |
| Конечная влажность и определение конечной точки | Какая остаточная влажность требуется и как определяется достижение конечной точки? | Определение возможно по таким параметрам процесса, как крутящий момент, разность температур и изменение давления. Также возможен отбор проб под вакуумом. |
| Гранулирование: целевой размер частиц | Какое распределение частиц по размерам и какая прочность гранул требуются? | Определяет тип связующего, скорость его добавления и последующую сушку. Гранулирование и сушка используют одно и то же технологическое время и совместно влияют на распределение частиц по размерам. |
| Ведение реакции | Реакция экзотермическая или эндотермическая и какова ее кинетика? | Определяет требуемую мощность нагрева и охлаждения, а также требования безопасности. Движение продукта при смешивании должно обеспечивать надежный отвод тепла реакции. |
| Образование корок и отложений | Склонен ли продукт прилипать к обогреваемой стенке? | Смешивающий инструмент должен максимально освобождать поверхность стенки от налипшего продукта. В противном случае теплопередача в ходе обработки партии снижается, а время сушки увеличивается. |
| Концепция уплотнения | Сколько циклов изменения температуры и давления происходит в год? | Определяет тип уплотнения и интервал технического обслуживания. Основным фактором износа является количество циклов, а не число часов эксплуатации. |
| Очистка и смена продукта | Как часто они выполняются и по какому режиму? | Влажная очистка в закрытой системе требует геометрии без застойных зон и наклонных поверхностей. Эти особенности должны быть предусмотрены конструкцией и не могут быть добавлены впоследствии. |