Khi vật liệu có độ ẩm nằm trong vùng độ ẩm vật liệu nhỏ hơn độ ẩm của vật liệu lúc cân bằng ẩm hoặc vật liệu nhạy cảm với tác nhân nhiệt thì ta không thể tiến hành sấy vật liệu bằng các phương pháp sấy đặc biệt đó là ta dùng chất hóa học hấp phụ ẩm để làm khô vật liệu cần sấy.
1. Sơ lược về silicalgel.
Silica gel hay gel axit silixic là một chất rất sẵn có trong tự nhiên, cộng thêm với tính năng ưu việt của nó trong các quá trình hóa học tạo nên cho silica gel một vị thế đáng được trân trọng. Silica gel thực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số khoang rỗng li ti trong hạt). Công thức hóa học đơn giản của nó là SiO2.nH2O (n<2), nó được sản xuất từ natri othosilicat (Na2SiO4) hoặc Silic TetraClorua (SiCl4). Hiện nay silica gel có vai trò rất quan trọng trong công nghệ hóa học từ đơn giản đến phức tạp. Silica gel được dùng rất nhiều làm xúc tác trong tổng hợp hữu cơ hóa dầu, lọc nước,...
Silicalgel là chất hấp phụ ưu nước, bền cơ học ở nhiệt độ cao lên tới 500 độ C, các tính chất hấp phụ không bị thay đổi xấu khi tiến hành hấp phụ ở nhiệt độ cao.
Nguyên lí hấp phụ của silicalgel.
Ẩm trong vật liệu được chất hấp phụ hấp phụ nhờ lực hấp phụ tuân theo các định luật hấp phụ cơ bản vào trong cấu trúc rỗng của nó, nhờ vậy mà vật liệu được làm khô.
Ưu điểm của silicalgel là nó không có phản ứng phụ với chất cần sấy, không làm biến đổi lý tính. Nhưng sấy bằng phương pháp này thì chi phí cho quá trình sấy khá cao do tốn hóa chất dẫn tới giá thành sản phẩm bị nâng lên.
Phần IV. Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm.
Là một loại thiết bị trao đổi nhiệt được ứng dụng cực kì rỗng rãi trong ngành công nghiệp hóa học, nó xuất hiện hầu hết tại các nhà máy
29
các phân xưởng. Nó có thể dùng làm như một thiết bị làm lạnh ngưng tụ, nhưng cũng có thể đóng vai trò là một thiết bị gia nhiệt cho các quá trình.
I Cấu tạo và nguyên lí hoạt động. 1. Cấu tạo.
H. Sơ đồ cấu tạo thiết bị gia nhiệt ống chùm loại nằm ngang. 1. nắp đáy. 2. Các ống truyền nhiệt. 3. Cửa quan sát. 4. Vỏ thiết bị 5. Giàn gắn ống truyền nhiệt.
2. Nguyên lí hoạt động.
Hai lưu thể đi ngược chiều nhau trong thiết bị, lưu thể sạch đi bên ngoài ống truyền nhiệt. Lưu thể nào có nhiệt độ thấp hơn thì đi từ dưới lên, lưu thể có nhiệt độ cao hơn đi từ trê xuống. Quá trình truyền nhiệt được thực hiện qua các ống truyền nhiệt.
Các ống truyền nhiệt được bố trí thường theo dạng hình lục giác đều và được gắn lên giàn gắn ống với thân thiết bị, các ống được gắn theo nhiều phương pháp khác nhau như: hàn, nong, gắn gen..để nâng cao hiệu suất người ta có thể chia ngăn cho lưu thể trong hay ngoài ống để tăng lộ trình và tốc độ của lưu thể từ đó tăng được hệ số truyền nhiệt. Hai nắp đáy được tính toán cụ thể tùy theo điều kiện phân xưởng và yêu cầu kĩ thuật trong từng trường hợp. Trên thân thiết bị ta còn bố trí thêm vòng bù giãn nỡ do sự giản nở không đồng nhất giữa các thành phần trong thiết bị gay ra bới sự khác nhau về vật liệu gia công. Sau một thời
30
gian hoạt động nào đó thiết bị cần được đem đi bảo trì : thay ống truyền nhiệt hoặc vệ sinh ống truyền nhiệt, kiểm tra an toàn về áp suất làm việc…
3. Ưu nhược điểm.
Ưu.
- Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, vận hành. - Hiệu quả truyền nhiệt tốt.
- Năng suất cao.
- Phạm vi ứng dụng rộng rãi.
Nhược.
- Khó vệ sinh không gian bên ngoài ống. - Khó thay thế ống.
4. Một số loại ống chùm- Phạm vi ứng dụng.
Một số biến thể của ống chùm cơ bản nhằm cải tiến nâng cao hiệu quả truyền nhiệt.
- Ống chùm chữ U: Các ống truyền nhiệt được chế tạo hình chữ U nhằm tăng lộ trình cho lưu thể bên tronh ống.
- Ống chùm nhiều ngăn: không gian bên ngoài hoặc bên trong được chia ra làm nhiều ngăn giúp tăng vận tốc lưu thể và lộ trình của lưu thể.
Ứng dụng: thiết bị ống chùm được ứng dụng rộng rãi vào các quá trình gia nhiệt: Cô đặc, làm lạnh ngưng tụ, kết tinh… trong sản xuất rượi, bia, làm bánh kẹo, kết tinh đường, dùng trong các hệ thống làm lạnh…etc.
Phần V. Thiết bị lọc.