*مینا*
12th February 2010, 02:44 PM
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/9/93/filter.jpg
دید کلی
در بین کلیه عملیات واحدهای صنعتی در مهندسی شیمی ، شاید عملیات مربوط به خشک کردن مواد ، بیشترین کاربرد را داشته باشد. به این جهت ، مکانیسم خشک کردن و طراحی دستگاههای مربوطه در مقیاس صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در اکثر عملیات مربوط به تولید مواد ، مخصوصا در صنایع شیمیایی ، یک یا چند مرحله عملیات خشک کردن در یکی از اشکال متنوع آن وجود دارد. عملیات خشک کردن بر حسب موادی که باید خشک شوند، ممکن است از چند ثانیه تا چندین روز طول کشد.
فریند خشک کردن
به‌طور کلی ، خشک کردن یعنی خارج کردن مقدار کمی آب یا مایعات دیگر از ماده خشک شونده تا مقدار آب یا مایع باقیمانده به حد قابل قبولی برسد. آب یا مایعات دیگر را می‌توان از طریق مکانیکی بوسیه فشار یا گریز از مرکز و یا به روش حرارتی با عمل تبخیر مایع ، جدا کرد. در این جا ، فقط خشک کردن به‌طریق حرارتی و تبخیر مورد بحث قرار می‌گیرد. لذا بهتر است که ابتدا مقدار مایع تا حد امکان کاهش یابد و بعد ، ماده وارد خشک کن گردد. خشک کردن مواد جامد از عمده‌ترین عملیات خشک کردن میباشد.
مقدار مایع موجود در ماده خشک شده از یک محصول به محصول دیگر فرق می‌کند. گاهی محصول ، فاقد هر گونه مایع است که به آن ، ماده کاملا خشک گویند. در اغلب موارد مقداری مایع در محصول باقی می‌ماند، مانند نمک طعام که در حدود 5% و زغال سنگ در حدود 4% آب
مشخصه ویژه خشک کردن مواد جامد در این است که برای خارج کردن رطوبت ، اول مایع همراه را به بخار تبدیل نموده و سپس به‌راحتی از مواد جامد جدا می‌کنند. در شرایط عادی از حرارت به‌عنوان منبع انرژی برای خارج کردن و تبخیر مایع استفاده می‌شود.
مکانیسم انتقال حرارت در خشک‌کن‌ها اکثرا جابجایی (Convection) و یا هدایتConduction) میباشد، اگر چه در همه خشک‌کن‌ها قسمتی از حرارت از طریق تشعشع انتقال می‌یابد.
دارد. (دسته‌بندی مواد خشک‌شونده
در صنایع شیمیایی ، موادی را که عموما در حالت جامد و به‌صورت محصول عرضه می‌شوند، می‌توان به‌صورت زیر دسته‌بندی کرد:
بلورهای مواد آلی یا معدنی و مواد دانه‌ای شکل که عموما بزرگتر از یک میلی‌متر هستند.
مواد جامد متخلخل ذرات لاستیک مصنوعی
خمیرها و مواد گلی شکل حاصل از فیلترها و سانتریفوژها
پودرهای سیال که معمولا کوچکتر از 200 میکرون هستند و امکان دارد در حالت مرطوب بطور نسبی سیال باشند، ولی در حالت خشک مانند گرد و غبار می‌باشند، مانند بیشتر پیگمانهای رنگی و رسوبهایی که پس از سانتریفوژ به‌سرعت ته‌نشین می‌شوند.
مایعات غلیظ که بدون جداسازی مواد جامد مرطوب آن ، باید خشک شوند.
مایعاتی نظیر محلولهای حاصل از استخراج امولسیون.
مایعی که در خشک کردن ، تبخیر می‌شود، همیشه آب نیست و امکان دارد از نوع حلالهای فرار و در بعضی مواقع مواد قابل اشتعهال و یا سمی باشد.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/b/ba/Gas-Hot.jpg
پارامترهای موثر در خشک کردن
انتقال حرارت ( از منبع به سطح مایع ، در لایه بین مایع و جامد ، از جامد به مایع ، ضریب هدایت حرارتی مایع و مواد جامد مرطوب )
محیط خشک‌کن ( فشار و دمای محیط خشک‌کن ، ترکیب گاز محیط خشک‌کن ، سرعت نسبی محیط مجاور بستر خشک‌کن ، فشار بخار مایع و... )
خواص فیزیکی سیستم جامد – مایع ( کشش سطحی در سطح مشترک بین جامد و مایع ، ضخامت لایه مرزی بین جامد و مایع ، نسبت سطح به حجم مایع ، ضریب نفوذ بین منافذ ، مکش مویین مایع در منافذ و... )
تقسیم‌بندی انواع خشک‌کن‌ها
در صنعت ، خشک‌کن‌های زیادی برای مصارف شیمیایی بکار می‌روند. هر یک از این خشک‌کن‌ها ویژگی خاص خود را دارند و فقط چند تایی از آنها نسبتا انعطاف پذیر هستند و برای خشک کردن بیش از یک نوع ماده مناسب می‌باشند. بطور کلی خشک‌کن‌ها را می‌توان بر حسب روش عملیات و یا خدمات مورد نیاز و یا نوع دستگاه طبقه‌بندی کرد. اولین مسئله مهم در انتخاب خشک‌کن ، توجه به تفاوت مابین خشک‌کن‌های مورد نیاز در صنایع شیمی معدنی و تا حدی صنایع توسعه یافته شیمی آلی ( که تولید آنها چندین تن در روز میباشد ) با واحدهای تولیدی با ظرفیت کم ( با محصول کمتر از 100 کیلوگرم در روز ) که معمولا محصولات گرانقیمت تولید می‌نمایند، میباشد. بطور کلی در مورد اول ، از خشک‌کن‌های مداوم و در مورد دوم از خشک‌کن‌های غیر مداوم استفاده می‌شود.
برگرفته از دانشنامه رشد
دید کلی
در بین کلیه عملیات واحدهای صنعتی در مهندسی شیمی ، شاید عملیات مربوط به خشک کردن مواد ، بیشترین کاربرد را داشته باشد. به این جهت ، مکانیسم خشک کردن و طراحی دستگاههای مربوطه در مقیاس صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در اکثر عملیات مربوط به تولید مواد ، مخصوصا در صنایع شیمیایی ، یک یا چند مرحله عملیات خشک کردن در یکی از اشکال متنوع آن وجود دارد. عملیات خشک کردن بر حسب موادی که باید خشک شوند، ممکن است از چند ثانیه تا چندین روز طول کشد.
فریند خشک کردن
به‌طور کلی ، خشک کردن یعنی خارج کردن مقدار کمی آب یا مایعات دیگر از ماده خشک شونده تا مقدار آب یا مایع باقیمانده به حد قابل قبولی برسد. آب یا مایعات دیگر را می‌توان از طریق مکانیکی بوسیه فشار یا گریز از مرکز و یا به روش حرارتی با عمل تبخیر مایع ، جدا کرد. در این جا ، فقط خشک کردن به‌طریق حرارتی و تبخیر مورد بحث قرار می‌گیرد. لذا بهتر است که ابتدا مقدار مایع تا حد امکان کاهش یابد و بعد ، ماده وارد خشک کن گردد. خشک کردن مواد جامد از عمده‌ترین عملیات خشک کردن میباشد.
مقدار مایع موجود در ماده خشک شده از یک محصول به محصول دیگر فرق می‌کند. گاهی محصول ، فاقد هر گونه مایع است که به آن ، ماده کاملا خشک گویند. در اغلب موارد مقداری مایع در محصول باقی می‌ماند، مانند نمک طعام که در حدود 5% و زغال سنگ در حدود 4% آب
مشخصه ویژه خشک کردن مواد جامد در این است که برای خارج کردن رطوبت ، اول مایع همراه را به بخار تبدیل نموده و سپس به‌راحتی از مواد جامد جدا می‌کنند. در شرایط عادی از حرارت به‌عنوان منبع انرژی برای خارج کردن و تبخیر مایع استفاده می‌شود.
مکانیسم انتقال حرارت در خشک‌کن‌ها اکثرا جابجایی (Convection) و یا هدایتConduction) میباشد، اگر چه در همه خشک‌کن‌ها قسمتی از حرارت از طریق تشعشع انتقال می‌یابد.
دارد. (دسته‌بندی مواد خشک‌شونده
در صنایع شیمیایی ، موادی را که عموما در حالت جامد و به‌صورت محصول عرضه می‌شوند، می‌توان به‌صورت زیر دسته‌بندی کرد:
بلورهای مواد آلی یا معدنی و مواد دانه‌ای شکل که عموما بزرگتر از یک میلی‌متر هستند.
مواد جامد متخلخل ذرات لاستیک مصنوعی
خمیرها و مواد گلی شکل حاصل از فیلترها و سانتریفوژها
پودرهای سیال که معمولا کوچکتر از 200 میکرون هستند و امکان دارد در حالت مرطوب بطور نسبی سیال باشند، ولی در حالت خشک مانند گرد و غبار می‌باشند، مانند بیشتر پیگمانهای رنگی و رسوبهایی که پس از سانتریفوژ به‌سرعت ته‌نشین می‌شوند.
مایعات غلیظ که بدون جداسازی مواد جامد مرطوب آن ، باید خشک شوند.
مایعاتی نظیر محلولهای حاصل از استخراج امولسیون.
مایعی که در خشک کردن ، تبخیر می‌شود، همیشه آب نیست و امکان دارد از نوع حلالهای فرار و در بعضی مواقع مواد قابل اشتعهال و یا سمی باشد.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/b/ba/Gas-Hot.jpg
پارامترهای موثر در خشک کردن
انتقال حرارت ( از منبع به سطح مایع ، در لایه بین مایع و جامد ، از جامد به مایع ، ضریب هدایت حرارتی مایع و مواد جامد مرطوب )
محیط خشک‌کن ( فشار و دمای محیط خشک‌کن ، ترکیب گاز محیط خشک‌کن ، سرعت نسبی محیط مجاور بستر خشک‌کن ، فشار بخار مایع و... )
خواص فیزیکی سیستم جامد – مایع ( کشش سطحی در سطح مشترک بین جامد و مایع ، ضخامت لایه مرزی بین جامد و مایع ، نسبت سطح به حجم مایع ، ضریب نفوذ بین منافذ ، مکش مویین مایع در منافذ و... )
تقسیم‌بندی انواع خشک‌کن‌ها
در صنعت ، خشک‌کن‌های زیادی برای مصارف شیمیایی بکار می‌روند. هر یک از این خشک‌کن‌ها ویژگی خاص خود را دارند و فقط چند تایی از آنها نسبتا انعطاف پذیر هستند و برای خشک کردن بیش از یک نوع ماده مناسب می‌باشند. بطور کلی خشک‌کن‌ها را می‌توان بر حسب روش عملیات و یا خدمات مورد نیاز و یا نوع دستگاه طبقه‌بندی کرد. اولین مسئله مهم در انتخاب خشک‌کن ، توجه به تفاوت مابین خشک‌کن‌های مورد نیاز در صنایع شیمی معدنی و تا حدی صنایع توسعه یافته شیمی آلی ( که تولید آنها چندین تن در روز میباشد ) با واحدهای تولیدی با ظرفیت کم ( با محصول کمتر از 100 کیلوگرم در روز ) که معمولا محصولات گرانقیمت تولید می‌نمایند، میباشد. بطور کلی در مورد اول ، از خشک‌کن‌های مداوم و در مورد دوم از خشک‌کن‌های غیر مداوم استفاده می‌شود.
برگرفته از دانشنامه رشد