Exploration of New Process Round for Sewage by microondas
Se propone un nuevo proceso de secado por microondas basado en partículas en polvo.Es decir, secar el material a una velocidad constante elimina la mayor parte de la humedad del material y genera materiales que contienen menos del 20% (Base húmeda).Los materiales de bajo contenido de agua utilizan el método de la presión para producir partículas que no sólo son fáciles de producir, sino que también tienen un tamaño uniforme y una gran intensidad.Calentar en microondas para secar partículas de bajo contenido de agua.Las características del calentamiento por microondas eliminan rápidamente el contenido de agua de las partículas, lo que permite obtener productos calificados.Se examinaron los aspectos científicos, técnicos, de fiabilidad y económicos de los nuevos procesos.Palabras clave: secado en polvo; partícula; secado por microondas
1Generalidades
A medida que se desarrolla la industria, el polvo se utiliza cada vez más en industrias como la química, la alimentación, la medicina, la electrónica, los plásticos y la bioquímica.Si el tamaño de las partículas es de 5 μm para el carbonato de calcio superfino, 3 μm para el dióxido de titanio, 10 μm para el amarillo y el licor comestible, 15 μm para la nubosita blanca, 5 μm para el óxido de hierro amarillo, 20 μm para el silicato de aluminio, 45 μm para el almidón de trigo y 45 μm para el dióxido de silicio de almidón, etc., en polvo superfino moderno de rápido crecimiento.El tamaño de la partícula es pequeño, su densidad es pequeña y su peso es ligero.Durante el vuelo no sólo es fácil contaminar el medio ambiente, sino también contaminarlo.La liberación de polvo fino tóxico puede causar graves daños al medio ambiente.La baja densidad de polvo fino dificulta el transporte.Los fertilizantes finos son vulnerables a la erosión en el campo y tienen un aspecto negativo, por lo que es necesario reagrupar la harina fina en una entidad más grande, la partícula.Los métodos de fabricación de granos incluyen la compresión y la presión.El material húmedo flojo (polvo fino y humectante en cantidades apropiadas) se incorpora en la estructura de la partícula y se mezcla, gira y constituye el núcleo inicial del equipo.El núcleo crece entonces de dos maneras: condensado y revestido.Partículas esféricas ásperas e irregulares.La superficie de la partícula fundida es una esfera liso de la superficie, con un corte de "cáscara de cebolla", que controla las condiciones de funcionamiento y hace de ésta uno de los métodos dominantes de fabricación de la partícula, formando reglas de liso y partículas esféricas de gran intensidad.La mezcla de partículas, la formación líquida por aerosol, etc., consiste en un material húmedo flojo o en un material de pasta o fundición, una solución o una Baya.La partícula a presión es una partícula de polvo fino con bajo contenido de humedad que se obtiene mediante presión o Corte principal en una trituradora, como una apisonadora, un rodillo o una trituradora de tornillos.La presión de rodillo produce partículas a gran presión.Cuando la presión oscila entre 2,5 MPA y 560 MPA, el polvo puede compactarse bien para que la fuerza Molecular entre los polvos sea predominante y las partículas tengan una mayor resistencia a la tracción, la compresión y el desgaste.En los últimos 40 años se han llevado a cabo en el país miles de ensayos de partículas de polvo fino seco, que han permitido obtener datos satisfactorios sobre la fabricación de partículas.Sin embargo, la cantidad de agua que contiene es baja (por ejemplo, inferior al 0,2%), el tamaño de las partículas es pequeño (d97 < 45um), el peso es pequeño (< 200 kgm - 3), la porosidad es alta, el consumo interno es bajo y los materiales en polvo finos son muy móviles.No sólo consume grandes cantidades de energía, sino que también produce bajas tasas de partícula y de monoproducción.La inclusión de una cantidad razonable de lubricantes en los materiales que posean las características mencionadas puede mejorar considerablemente las condiciones de fabricación de las partículas.Cuando la presión de la partícula es baja, la tasa de partícula es alta, la producción de monomotores es alta y el medio ambiente es libre de polvo.Sin embargo, hay un cierto grado de humedad en las partículas.La superficie de las partículas no está libre de agua y la transferencia interna de agua es un factor de control.El proceso de secado no requiere mucho tiempo y las tasas de secado no pueden variar fácilmente.El calentamiento por microondas para secar materiales granulares con menor contenido de agua permite obtener rápidamente el nivel de secado necesario.Sobre esa base, se propone la siguiente ruta de secado de partículas, es decir, secar el polvo hasta que la presión de doble rodillo y el microondas de las partículas se calienten a una tasa de humedad inferior al 20%.La ruta de secado de la partícula es científicamente racional y económica.
2,0Secado inicial - contenido final de agua controlado entre el 10% y el 20%.
La mayoría de los polvo son polvo seco con un tamaño medio de partícula inferior a 100 μm, que seca las soluciones de materia sólida, tortas de filtro y pasta.Por ejemplo, el contenido inicial de agua (30% a 80%) se seca en polvo, como fertilizantes, colorantes y sus agentes auxiliares, alimentos y sus agentes auxiliares, y resinas de alto contenido molecular, hasta una tasa de agua final del 0,02% al 9%.El tamaño medio de la partícula oscila entre 5 μm y 50 μm, y la resistencia a la evaporación de los desecadores es alta.La mayor parte del tiempo se dedica al 20% de la humedad.Por ejemplo, la silicona se seca de pasta que contiene el 80% del agua al 6%.El tamaño de la partícula es de 45 μm y la densidad de volumen es de 240 kgm - 3.Los siliconas se secan en secadores de ebullición reforzados con un diámetro de 150 mm, una temperatura de entrada de 300°C y una producción de 5 kg por hora.Secar el polvo negro de carbón del 92% de las aguas de pasta al 2% del contenido de agua, y luego secarlo en secadores de hervir mejorados.El diámetro seco es de 150 mm y la temperatura del aire en la entrada es de 300°C.Sólo se obtiene 1,3 kg de polvo seco por hora.Según el mecanismo de secado y el análisis experimental de la curva de secado, durante la fase de secado a velocidad constante, el calor del aire caliente pasa a la superficie del material, lo que permite la rápida evaporación de la humedad, la reducción de la humedad de la piel, el calentamiento del material y la formación de gradientes de temperatura dentro del material.El calor se transmite de afuera a adentro, y el agua se desplaza del Interior del material a la presión interior de la superficie debido a la contracción del volumen del material durante el proceso de secado.Por consiguiente, la migración interna del agua se convierte en un factor de control cuando la masa crítica de agua existe hasta que el material se seca hasta un nivel muy bajo de contenido final de agua.Algunas variables externas, como el calor, la temperatura, etc., no pueden aumentar la velocidad de transmisión de la humedad y sólo pueden contribuir a su propagación interna mediante la aplicación de vibraciones, impulsos, ultrasonidos, etc.Por consiguiente, es difícil secarse cuando la tasa de agua de los materiales comunes es inferior al 20%, lo que se denomina la fase seca lenta.Esta fase es larga y consume mucha energía.Para reducir la carga de la secadora General, por otra parte, para mantener la tasa específica de agua necesaria para el material, ya es fácil de procesar, moldear o producir.En la actualidad, para reducir la pérdida de materias primas y la contaminación del medio ambiente por polvo, se requiere la formación de partículas de material en polvo en un radio de 20 a 8 milímetros.La formación de partículas a presión se favorece cuando la tasa de agua en polvo oscila entre el 10% y el 20%.Los materiales de alto contenido de agua se secan mediante convección, transmisión, calefacción radiactiva, secado y secado a una velocidad constante de secado (es decir, una tasa final de agua del 10% al 20%) y se forman en partículas de materiales húmedos flojos.Este material se forma fácilmente en partículas, es homogéneo y se exhibe sin polvos, es decir, se pierde poco material en el medio ambiente.
Tres.Partículas de polvo
En el decenio de 1970 se iniciaron investigaciones sobre la producción de partículas en polvo.Miles de clientes han enviado miles de materiales de polvo seco para experimentos de fabricación de granos.En ese momento, los materiales se sometieron a un ensayo de partícula sin adhesivos, conocido como método seco obligatorio, que dio resultados satisfactorios.La gran mayoría de los polvos secos producen partículas de diferentes tamaños e intensidad, pero con una tasa de fabricación baja.Algunos polvos secos se fabrican a alta presión (350 MPa a 560 MPa) con una tasa de partícula inferior al 70% y una tasa de retorno superior al 30%.Por consiguiente, afecta a la producción de una sola partícula.Además, durante el proceso de selección de las partículas, el polvo se exhibe y contamina el medio ambiente.Si se añade a la polvo seco aproximadamente el 10% de los adhesivos líquidos (por ejemplo, agua, disolventes orgánicos, etc.), el proceso de formación de partículas por laminador doble rodillo se estabiliza, no sólo con una elevada tasa de partícula, sino también con un tamaño uniforme y una gran intensidad, y se desplaza sin polvos en el proceso de fabricación.
Además, en las partículas de rodadura húmeda, la tasa de agua de los pines húmedos varía entre el 10% y el 20%, hasta un máximo del 30%, y la distribución de las partículas de los polvo está sujeta a requisitos estrictos, como por ejemplo, grandes partículas de 30 a 50 fines, y partículas finas de por lo menos el 25% de fines 200.Entre el 40% y el 80% de los forrajes de mineral de hierro en polvo fino con menos de 325 rubros.Sin embargo, cuando el contenido de agua es de alrededor del 10%, la maquinaria de rodillo no necesita producir partículas continuas.Cuando la presión oscila entre 2,5 y 140 MPA, se puede producir una partícula.El consumo de energía se ha reducido considerablemente y oscila entre 2 y 4 kW / HT.No sólo es razonable desde el punto de vista científico, sino también económico, que la partícula se estropee en forma continua sin adición de adhesivos, lubricantes, plastificantes, lubricantes, microbicidas, etc., utilizando directamente materiales húmedos no totalmente secos (con una tasa de agua del 10% al 20%).4,0El microondas del material particulado se secó.
El calentamiento por microondas no es nuevo para la gente, los hornos domésticos de microondas son muy buenos para los residentes de las ciudades.Sobre todo en lo que respecta al recalentamiento de alimentos maduros, todos somos conscientes de la velocidad con que se calienta el microondas.Por ejemplo, cuando se calientan pan, panecillos y panecillos, éstos se impregnan en el agua antes de ser calentados en un horno de microondas.Esto no sólo calienta los panecillos con poco tiempo, sino que los panecillos son suaves y no duros.¿Por qué los panecillos húmedos en el microondas son más calientes y rápidos que los panecillos secos?¿Por qué es suave y duro?Para responder a esas preguntas, debemos comprender la relación entre microondas y materiales y las características del calentamiento de microondas.
Los microondas son ondas electromagnéticas con frecuencias de 3 x 108 Hz ~ 3 x 1011 Hz y una longitud de onda de 1 m a 1 mm.La relación entre la sustancia y las ondas electromagnéticas es la siguiente:
1) conductores: este material refleja las ondas electromagnéticas, como las carcasas metálicas de los hornos de microondas, para almacenar la energía de microondas de modo que no se filtren.
2) aislantes: este material no refleja ni absorbe microondas.Es transparente para el microondas.Por ejemplo, los recipientes de microondas y las cajas de microondas están constituidos por sistemas aislados de vidrio, cerámica y resina de polifluoruro de vinilo.
3) medios eléctricos: este material absorbe la energía de microondas en diversos grados y la convierte en energía térmica.Los parámetros dieléctricos del agua son grandes y pueden absorber fácilmente la energía de microondas en calor.
4) Óxido de hierro: este material absorbe, refleja y penetra las ondas electromagnéticas y produce calor interactuando con los elementos magnéticos de las ondas.
Los materiales en polvo en general son electrones dieléctricos, y su tasa de agua suele ser de agua o de solventes orgánicos, como el etanol.Los parámetros dieléctricos de los componentes húmedos son mucho mayores que los de los sólidos.Por ejemplo, el agua es de aproximadamente 80, mientras que la arena seca es de sólo 2,55.En resumen, el agua absorbe la energía de microondas más de 30 veces la arena seca.Cabe suponer que gran parte de la energía de microondas se consume en el agua que se ha de eliminar.
El microondas tiene la dualidad de partículas.Según la teoría cuántica, la energía de la radiación electromagnética no es continua, sino que consiste en "partículas de energía".Cada cuántico tiene una energía proporcional a su frecuencia.
E = alta frecuencia
Tipo H = constante de 6,626 x 10 - 34j.s. Planck.Esta energía puede transformarse en calor en un medio eléctrico.Existen diversos mecanismos de conversión de la energía, como la transmisión iónica, la rotación dipolar, la Magnetización de la interfaz, la magnetismo, la tensión eléctrica, la retracción eléctrica, la resonancia magnética, etc., y la transmisión iónica y la rotación dipolar son las principales causas del calentamiento dieléctrico.
Transmisión iónica: las partículas cargadas (por ejemplo, una solución de cloruro de sodio con un iones na +, CL - 1 (h3o) + oh - 1) no aceleran con el campo eléctrico externo, sino que se mueven en dirección contraria a su polaridad.A nivel macroeconómico, estos iones chocan con otras partículas que los rodean y transmiten energía cinética a esas partículas para reforzar su movimiento.En los campos de energía de alta frecuencia, las partículas de los materiales cambian de dirección en repetidas ocasiones, lo que aumenta la colisión y produce radiactividad y transferencia de energía.Generación de energía por volumen:
Tipo: PV: generación de electricidad por volumen unitario, W / m3; e: vector de intensidad del campo electromagnético, V / M; examen: conductividad eléctrica, S / M;
Rotación dipolar: los materiales dieléctricos producen polarización (materiales de un medio Molecular no polar) y polarización (materiales de un medio Molecular polar) por efecto del campo exterior.Si el material del medio se polariza repetidamente en el campo eléctrico externo, los dipolares seguirán "Guiados" y "fláccidos".De este modo, los movimientos térmicos primitivos de las moléculas y la interacción entre las moléculas vecinas dan lugar a cambios entre las moléculas y a perturbaciones y obstrucciones del Movimiento reglamentario en los campos eléctricos externos, con el consiguiente "efecto de fricción".Por consiguiente, una parte de la energía se convierte en energía cinética del Movimiento térmico molecular, expresada en forma de calor, que eleva la temperatura del material.
Potencia de variación de volumen:
El agua es una molécula polar con constantes dieléctricas relativas muy superiores a las de otros medios.Los factores de pérdida para el agua son similares a los de otros medios, por lo que el valor del delta del tan en el agua es mayor, y otros líquidos (como el etanol y algunos disolventes orgánicos) tienen altas propiedades dieléctricas.Por consiguiente, los materiales secos por microondas son adecuados para secarse con disolventes y disolventes.En el campo de microondas, el material húmedo puede "calentarse localmente, tanto internamente como internamente".La temperatura de la humedad aumenta rápidamente y se evapora.Sin embargo, el polvo sólido sólo consume una pequeña cantidad de energía de microondas.
Un método científico y económico es el de los materiales flexibles y húmedos que utilizan el método de la presión de rodillos para producir partículas continuas con una tasa de agua del 10% al 20%.¿Sin embargo, qué métodos de calefacción se utilizan para secar el agua de las partículas?Como se sabe en la segunda parte del presente documento, al final de la fase de secado de la velocidad constante, el material entrará en la fase de secado de la velocidad de descenso.La convección, la transmisión y el calentamiento de la radiación no pueden aumentar la sequedad.Sólo el microondas evapora eficazmente el agua interna.Debido al "calor interno y externo" del material en el campo de microondas, la humedad interna del material alcanzó rápidamente el punto de ebullición y se evaporó con gran intensidad.La calidad de los materiales impide la circulación de las corrientes y, por consiguiente, crea gradientes de presión dentro de los materiales.Debido a la facilidad de dispersión del calor de la superficie debido al "calor interno y externo", dentro de los materiales se forman gradientes de temperatura y humedad positivos.Estos tres Estados pueden facilitar la circulación del agua en dirección líquida, vapor o molécula.Puede aumentar considerablemente la tasa de secado durante la fase seca lenta y secar rápida y uniformemente los materiales que no son fáciles de secar.
El calentamiento por microondas seca un material granulado de bajo contenido de agua con ventajas como la velocidad de secado, la uniformidad de secado, la eficiencia energética y el control de la humedad.Mejora de la calidad (los alimentos y los medicamentos no producen contaminación secundaria y pueden desinfectarse).¿Cómo va el secado de microondas en China?