Resumen de la tecnología de secado
Al igual que otras tecnologías industriales, las técnicas de secado han avanzado considerablemente en su aplicación.Se han abierto más de 400 secadoras y más de 200 se han utilizado en la producción industrial.Entre ellas, han surgido muchas secadoras nuevas.Han mejorado la estructura de las secadoras ordinarias, han absorbido las ventajas de otras secadoras y han adoptado conceptos totalmente nuevos.Al igual que otras tecnologías industriales, las técnicas de secado han avanzado considerablemente en su aplicación.Se han desarrollado más de 200 secadores industriales de más de 400 variedades.Entre ellas, han surgido muchas secadoras nuevas.Han mejorado la estructura de las secadoras ordinarias, han absorbido las ventajas de otras secadoras y han adoptado conceptos totalmente nuevos.
El secado es también una operación modular con un importante consumo de energía industrial.Se ha documentado que el 14% del consumo de energía industrial de los países desarrollados se destina a secar, y que en algunas industrias el consumo de energía seca representa incluso el 35% del consumo total de energía producida, cifra que va en aumento.Al mismo tiempo, el uso de combustibles fósiles como fuente de calor para las operaciones de secado genera grandes cantidades de gases, como el dióxido de carbono.Los efectos negativos en el medio ambiente atmosférico de los gases de secano, algunos de los cuales contienen polvo, plantean un gran desafío a la "protección del medio ambiente" que es objeto de creciente preocupación a nivel mundial.
Casi todas las industrias son indispensables para secar.Si bien el buen conocimiento de los mecanismos de funcionamiento de los procesos de secado y del equipo de secado contribuye a su conclusión satisfactoria, es necesario invertir recursos humanos y materiales para seguir investigando y desarrollando las tecnologías de secado,De este modo, la producción de productos de alta calidad se complementa con el uso eficiente de la energía, la reducción de los efectos negativos sobre el medio ambiente y una mayor facilidad de funcionamiento y control de los procesos.
Características de las técnicas de secado de la madera
Las técnicas de secado se utilizan ampliamente.La tecnología de secado es una ciencia y una tecnología interdisciplinarias, interdisciplinarias y experimentales que se enfrentan a una amplia gama de industrias en las que los materiales tienen diferentes características fisiológicas, requisitos de calidad de los productos, etc.En el desarrollo y la aplicación de tecnologías de secado hay por lo general tres tipos de conocimientos y tecnologías.I) comprensión de las propiedades fisicoquímicas de los materiales que se secan y de las características de utilización de los productos; yEn tercer lugar, los medios de ejecución, es decir, el diseño de ingeniería para los procesos de secado, el equipo pesado, el control de instrumentos eléctricos, etc., no pertenecen claramente a una sola disciplina.En la práctica, uno de los tres aspectos del conocimiento y la tecnología es indispensable.Por consiguiente, la secado es una tecnología interdisciplinaria e intersectorial.
Las técnicas modernas de secado, a pesar de su historia de más de 100 años, siguen siendo parte de la ciencia experimental.En la actualidad, la mayoría de las tecnologías de secado carecen de métodos científicos teóricos y de diseño para orientar con precisión la práctica.En las aplicaciones prácticas, la orientación del diseño industrial basada en la experiencia y los datos experimentales en pequeña escala sigue siendo la principal vía.Las razones de esta situación son las siguientes:
Una de las razones es que algunas de las disciplinas básicas de las técnicas de secado (principalmente de ingeniería de transferencia) tienen características científicas experimentales.Por ejemplo, la investigación y el desarrollo de la aerodinámica deben promoverse mediante experimentos de "agujero del viento", lo que indica que no se ha excluido de la ciencia experimental, ya que el nivel de desarrollo de esas disciplinas básicas influye directamente en el nivel de desarrollo de las tecnologías de secado y lo determina.
La segunda razón es que muchos de los procesos de secado son procesos interdisciplinarios de Integración técnica que abarcan una amplia gama de factores y complejos mecanismos.Por ejemplo, en la esfera de las técnicas de secado por pulverización, la trayectoria de las gotas interiores de las torres secas es fundamental para el diseño técnico.La trayectoria de movimiento de las gotas está relacionada con el volumen, la calidad, la velocidad inicial y la dirección de las gotas, así como con la dirección y la velocidad de las demás gotas y del aire caliente que las rodean.Sin embargo, debido a la influencia de los procesos de transmisión y calor, esos parámetros han estado cambiando y no es probable que el tamaño de la gota o la distribución del viento térmico sean uniformes en el estado inicial.Es evidente que el diseño técnico basado exclusivamente en cálculos teóricos no es fiable en un proceso tan complejo y variable.
La tercera razón es la gran variedad de materiales que deben secarse y las diferencias en las propiedades fisicoquímicas.Incluso en las mismas condiciones de secado, pueden variar considerablemente las propiedades de los distintos materiales y las tasas de transferencia de calor.Si no se hace una distinción, puede haber resultados insatisfactorios.Por ejemplo, el secado de algunas de las hierbas chinas, aunque pertenece a la misma categoría, sólo puede afectar a la calidad del producto si se modifican las condiciones de secado debido a diferencias en el lugar de producción o en el momento de la cosecha.
Estas tres razones determinan que el desarrollo y la aplicación de las técnicas de secado se basen en experimentos.Sin embargo, esas características de las búsquedas realizadas a menudo se pasan por alto deliberada o involuntariamente.Debido a la falta de equipo de laboratorio o a modelos incompletos, que es un fenómeno común en el país, los productores a menudo abandonan los requisitos de ensayo necesarios porque no conocen las características de la tecnología de secado.Los resultados indicaron que la instalación no funcionaba bien e incluso que el diseño del programa había fracasado.Esto es muy común en China.Una de las lecciones aprendidas es que un conjunto de secadores industriales por valor de 20 millones de dólares no está disponible porque no cumple los requisitos.Por lo tanto, antes de construir una secadora industrial, en particular una secadora de gran tamaño, es necesario realizar pruebas suficientes y convincentes y utilizar los resultados como base para el diseño de una instalación industrial.Esta es una característica distintiva de la aplicación de técnicas de secado.
Además, los diversos tipos de equipo de secado, cada uno de ellos de uso propio, son una característica importante de las técnicas de secado.Cada tecnología tiene su propia esfera de aplicación.En la práctica de la ingeniería, es necesario seleccionar un proceso de secado adecuado para cada caso.Esto tendrá importantes repercusiones en los costos de inversión, los costos de explotación, la calidad de los productos, los requisitos ambientales, etc.En el caso de una empresa, se han elegido tres métodos de secado: secado en caja, secado por aspersión y secado por la corriente de flujo.Los resultados indican que cada una de las tres tecnologías tiene ventajas.Aunque la producción es ineficiente e intensa, la calidad del producto es buena.La resistencia a la tracción es mayor cuando el producto se mezcla con caucho.El equipo de secado de la corriente de gas rotativo tiene una estructura compacta, pocas inversiones y una producción eficiente, pero los indicadores de intensidad de la producción de caucho son deficientes.El secado por pulverización produce negro de carbón blanco y los indicadores del producto se encuentran entre tres.Sin embargo, sus características, como la buena movilidad y la escasa contaminación por polvo, son bien recibidas por los usuarios y los operadores.En el decenio de 1990 surgió un debate acerca de qué métodos de secado eran más avanzados en nuestra industria de secado.De hecho, cada uno de estos tres tipos de equipo tiene sus propias características.La elección de un modelo depende de las condiciones propias del usuario y de las necesidades del producto.No se llegó a la conclusión de que la tecnología fuera más avanzada.Hay muchos ejemplos similares que ilustran la diversidad y las características de los equipos de secado.Por lo tanto, las opciones tecnológicas deben compararse y seleccionarse cuidadosamente en la aplicación, y es indispensable evaluar esas opciones mediante ensayos de secado.
Estado del desarrollo de los secadores industriales
La desecación es un elemento importante de muchos procesos de producción, ya que no sólo es un simple proceso de separación de fluidos sólidos, sino también un proceso posterior en el proceso de producción.La calidad de los productos y la dosificación dependen en gran medida de la aplicación integrada de los procesos y equipos de secado.Desde el punto de vista económico, las secadoras son costosas y la inversión en obras es considerable.La selección de los desecadores suele estar relacionada con su uso eficiente y su consumo de energía, por lo que la selección de los desecadores suele estar relacionada con su eficiencia.Hay muchos tipos de materiales que deben secarse y sus propiedades físicas y químicas varían considerablemente.Incluso con diferentes tipos de procesos de producción, los diferentes requisitos de una misma variedad de productos pueden dar lugar a condiciones de secado diferentes, lo que determina la complejidad de las operaciones de secado.Por consiguiente, el proceso de secado es más técnico que las operaciones de otros módulos.
Antes de la liberación, nuestro equipo de secado estaba básicamente vacío, con secadores, hornos y secadores de rodillos, tecnología de secado deficiente y equipo de producción rudimentario.No hubo secadores de vacío hasta 1957.Desde 1964, las técnicas de secado han evolucionado rápidamente.A lo largo de nuestra historia de desarrollo de tecnologías y equipos de secano, durante decenios hemos pasado por etapas de desarrollo que van desde la simplicidad hasta la complejidad, desde el bajo hasta el alto nivel.Actualmente se utilizan en la producción más de 10 tipos de equipo de secado y más de 50 tipos de equipo de secado combinado.Además, es difícil calcular el equipo especializado de secado.La selección razonable de estos equipos de secado no es fácil, siempre que se conozcan los principios básicos de funcionamiento, las características estructurales y la gama de materiales aplicables a esos equipos, a fin de evitar toda desviación en la selección.
En los últimos años, el desarrollo de las técnicas de secado ha complicado aún más el equipo de cribado.Incluso cuando se diseña, fabrica o utiliza equipo de secado, a menudo no se sabe cómo elegir el equipo adecuado.Dado que los vendedores de equipo de secado sólo están interesados en el tipo de secador que se vende en el mercado, y no en otros tipos de secador, los usuarios tendrán que depender de la información de referencia de la moderna tecnología de secado para determinar la configuración del equipo.No cabe duda de que los usuarios necesitan información de los vendedores sobre los laboratorios, el alcance de los experimentos y los aspectos técnicos y económicos.Por lo tanto, es necesario familiarizarse con la mayor parte del equipo de secado para poder seleccionar un equipo razonable.Cabe destacar que, en determinadas condiciones de funcionamiento de la producción, puede haber muchas secadoras más apropiadas.Sin embargo, es importante señalar que, en determinadas condiciones de trabajo, no hay normas estrictas que rijan el equipo óptimo de secado.Cada producto tiene su propia forma de producción.Los factores que influyen en la selección de las mejores unidades de secado son muchos, como la opción de secado intermitente o continuo, el consumo de combustibles fósiles, el consumo de energía eléctrica, las normas ambientales locales o los umbrales de ruido.
Aplicación de equipo de secado
Como ya se ha señalado, el equipo de secado se utiliza ampliamente en muchas industrias.A lo largo de los años se han utilizado ampliamente en la producción industrial diversos modelos de secado, como secado del aire, secado de lecho fluido, secado por pulverización, secador de tambores, secador de rastras, secador de refrigeración, secado por infrarrojos y secado combinado.¿Por qué hay muchos tipos de equipo de secado?Esto se debe principalmente a las diferencias en el tipo y la naturaleza de los materiales secos y a los requisitos específicos de los materiales procesados.
Con el rápido desarrollo de las tecnologías de producción en todos los sectores del país, las tecnologías y equipos nacionales de secado también han evolucionado rápidamente.En los últimos años, la tecnología de fluido se ha utilizado y desarrollado ampliamente en la secación de materiales granulados.La sequedad líquida mejora las condiciones de exposición a la estabilización del gas (aumento de la superficie de la tabla de evaporación) y la gran licuefacción de los materiales reduce considerablemente la resistencia a la membrana y crea condiciones sumamente favorables para los medios de transmisión.Además de la rápida evolución de las técnicas de secado de la corriente gaseosa, aplicadas anteriormente en el país, el equipo de secado por flujo ha crecido rápidamente en los últimos años.Esto se refleja principalmente en la utilización de técnicas de fluido que combinan las características y los requisitos de diversos materiales secos y crean muchas secadoras de corriente nuevas y eficientes, como se describe a continuación.
Los secadores de aire de tubo directo son los sistemas de secado fluido más antiguos del país.Después de varios años de producción, se considera que la secación de las corrientes gaseosas es el equipo ideal para secar las partículas secas, especialmente las termosensibles.Su capacidad de producción y su superficie son mejores que la de secado de Hornos y se utilizan ampliamente en los sectores farmacéutico, plástico, alimentario y de fertilizantes.Sin embargo, el secado del aire adolece de una baja utilización del calor, equipo elevado y una tasa relativamente baja de retención del aire.En los últimos años, a fin de superar las deficiencias de secado del aire por vía recta, se han creado nuevos tipos de equipo de flujo gaseoso, como secadores de aire por impulsos, secadores de aire por ciclones y secadores de aire fragmentados.Además de reducir la altura de los secadores de aire, se ha ampliado la aplicación de los secadores de aire para que los materiales comburentes puedan utilizarse en el aire como medio de secano, lo que no sólo reduce el consumo de energía seca, sino que también aumenta la producción y la calidad de los productos.Además, se utilizan procesos de secado de corrientes gaseosas de varias etapas y de corrientes gaseosas combinadas.En la aplicación de secadores de aire, muchas obras se realizan en dos etapas en cascada, lo que hace más racional el secado de algunos materiales y aumenta la eficiencia térmica.La secación del aire por tubo directo ha madurado en la producción y el funcionamiento.La secación del aire por impulsos y la secación por ciclones se han industrializado durante años y han madurado desde el punto de vista operacional.Es necesario seguir mejorando.
La mayoría de los materiales termosensibles y oxidantes son secos por el viento.Los materiales con una humedad inicial de 10 a 25 a 1 a 0,05% generalmente secos tienen un tamaño de partícula de 60 a 100 renglones y una producción de 100 a 200 kg / H, que se utilizan ampliamente en la industria farmacéutica, alimentaria y de plástico del país.Con el rápido desarrollo de nuestra tecnología de producción, la secado del aire se aplicará más ampliamente en la futura producción industrial.
El secado fluido es otra técnica de secado que se ha desarrollado en los últimos años.Las prácticas de producción han demostrado sus muchas ventajas al permitir la producción en pequeña escala con equipo pequeño.Debido a los elevados coeficientes de temperatura, el tiempo de residencia puede ajustarse de manera arbitraria para los materiales que contienen agua de superficie y los materiales que requieren una fase de secado lenta, especialmente para los materiales a granel.En los últimos años se han desarrollado e industrializado cilindros de una sola capa, tubos circular de varias plantas, lechos de flujo de vibración, secadores de lecho de lecho flexible de dormitorio, lechos de flujo de mezcla y lechos de flujo de tuberías térmicas con tubos térmicos internos, que se han desarrollado rápidamente.Actualmente se utiliza ampliamente en las industrias farmacéutica, de fertilizantes, alimentaria, de plástico y petroquímica.Después de varios años de práctica, la sequedad fluida interna ha llegado a una etapa más avanzada de funcionamiento y estructura de equipo.Desde el punto de vista de la aplicación, las secadoras multiplexas flotantes de secano son sencillas, fáciles de manejar, estables y adaptables y pueden obtener productos con una tasa de agua uniforme y un bajo consumo de energía.Es un dispositivo ideal de secado por flujo de materia particulada, que merece ser promovido y desarrollado.Los tubos térmicos internos son el resultado de una combinación de intercambiadores de calor por convección y transferencia de calor dentro de una cama fluida.El calor es eficiente y el secado es bueno.Se trata de un nuevo modelo recomendado en los últimos años.
Sobre la base de su funcionamiento, hay tres tipos de lechos cónicos: el material de desbordamiento denso, que se ha utilizado ampliamente en los últimos años en las partículas de formación líquida, y el material de secado por aspersión, que se extrae de la cúpula de la cama.Los productos se recogen en el separador de ciclones o se liberan intermitentemente del lecho.En comparación con los lechos de flujo, la estructura presenta ventajas como la simplicidad estructural, el pequeño equipo, el alto rendimiento, la alta intensidad de secado, la temperatura de la capa de cama, etc., y la falta de sobrecalentamiento local.En el pasado, sólo se aplicaba a los materiales de gran partícula (PVC), pero en los últimos años se ha desarrollado para secar los materiales de partículas finas.Actualmente se aplica en las industrias de plásticos, cereales, productos farmacéuticos, etc.Sin embargo, su utilización se ve limitada por el gran consumo de energía.
New developments have been made in the
drying of solution or slurry materials. In addition to the new developments in
spray drying, the cone-shaped fluidized bed has been successfully applied in
spray granulation production and has been gradually developing and improving.
Spray fluidized granulation dryer is first used in chemical fertilizers, and
has been used in medicine, food and other industries. Spray drying has been
used in China for more than 20 years, and has been mature in design and operation.
In recent years, spray drying has the following progress:
(1) In addition to the large-scale development of drying chamber, more
experimental research work has been done on the performance of spray nozzle
atomizer, and remarkable results have been achieved;
(2) in addition to spray drying which is more widely used in heat sensitive
solutions, spray drying has been used successfully in recent years.
(3) spray drying equipment combined with other drying technologies to achieve
the purpose of drying or drying granulation at the same time. This is also the
embodiment of further development of drying technology level in China.
(4) at present, low temperature spray drying experiment is being carried out.
It uses air which has very low moisture content and low temperature as carrier,
and the air is dehydrated and dried in advance. The temperature of the product
in drying process does not exceed 35 'C, so it is suitable for drying of heat
sensitive materials, such as medicine, food and dehydration.