انواع خشک کن های بستر سیال

در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع خشک کن های بستر سیال و نحوه کارکرد آن ها بپردازیم:

ویژگی های بستر سیال

روان سازی یا فلودایز کردن به پدیده ای گفته می شود که در آن ذرات جامد توسط یک سیال معلق می شوند.

این پدیده هنگامی رخ می دهد که سیال از بستر جامد با سرعت بالای کافی عبور می کند. این تعامل را می توان در حالت های مختلف اجرا کرد.

به دلیل مزایای خاص روان سازی، این روش در صنایع مختلفی که با ذرات جامد سرو کار دارند، به کار گرفته شده است.

کامبوستر ها، خشک کن ها، پوشاننده ها و گرانولرها و راکتورهای بستر سیال، از جمله این فرایندها هستند.

شناخته شده ترین سیستمی که از راکتور سیال استفاده می کند، کراکینگ کاتالیزوری سیال (FCC) است که در پالایشگاه ها برای کراکینگ نفت سنگین به تقطیر میانی بکار می رود.

خشک کردن یکی از قدیمی ترین عملیات در بین عملیات واحد شیمیایی است.

امروزه خشک کنهای بستر سیال به طور گسترده در صنایع مختلفی مانند دارویی ، غذایی ، کشاورزی ، شیمیایی و پلیمر مورد استفاده قرار می گیرند.

با توجه به چندین دهه توسعه آن و به دلیل صدها ماده مختلف که نیاز به خشک کردن دارند، نیازهای مختلف محصول نهایی و نگرانی های اخیر در مورد مصرف انرژی ، انواع خشک کن های مختلفی ایجاد شده است که در میان آنها خشک کن بستر سیال یکی از محبوب ترین گزینه ها است.

بستر سوار شده توسط هوای گرم یا یک گاز داغ دیگری به صورت سیال در می آید و ذرات خشک شده از طرف دیگر تخلیه می شوند. سیکلون، ذرات چسبیده را با گاز خروجی جدا می کند. برای کاهش مصرف انرژی ، می توان گاز خروجی را بازیافت کرد.

انواع خشک کن های بستر سیال

بر اساس انواع مختلف موادی که باید خشک شوند و به منظور افزایش راندمان یک خشک کن بسترسیال ، چندین نوع خشک کن بسترسیال ارائه شده است که از میان آنها می توان به خشک کن well-mixed ، جریان پلاگ ، ارتعاشی ، دارای همزن ، و خشک کن های بستر سیال سانتریفیوژی و بسترهای فواره ای مهمترین آنها هستند.

خشک کن های بسترسیال well-mixed

خشک کن های بستر سیال well-mixed یا خشک کن های back-mixed دارای نسبت ابعادی کوچک هستند و به شکل استوانه ای ساخته می شوند.

خشک کن های بستر سیال جریان پلاگ

خشک کن های بستر سیال جریان پلاگ یک نوع متداول دیگری از خشک کن های بستر سیال می باشد. در این خشک کن ها، نسبت ابعاد در محدوده ۵:۱ تا ۳۰:۱ می باشد. شکل زیر یک نمونه از این خشک کن ها را نشان می دهد.

خشک کن های بسترسیال ارتعاشی (vibrated)

خشک کن های بسترسیال ارتعاشی یا vibro-fluidizer ها گزینه های دیگری برای خشک کردن ذرات ریز و فوق العاده ریز ، چسبنده یا شکننده هستند. از آنجا که لرزش به ذرات کمک می کند تا به صورت افقی حرکت کنند ، معمولاً در خشک کنهای بسترسیال پلاگ اعمال می شوند. فرکانس لرزش محفظه خشک کردن در دامنه ۵-۲۵ هرتز است و هوای ورودی می تواند ۲۰٪ کمتر از حداقل سرعت سیال شدن باشد.

خشک کن های گریز از مرکز یا سانتریفوژی

جایگزین دیگر ، خشک کن های گریز از مرکز یا سانتریفوژی است. این خشک کن به شکل استوانه ای است که در آن ذرات به صورت شعاعی سیال می شوند و هنگام چرخش خشک کن ذرات بین حالت بستر ثابت و سیال متناوب می شوند. خشک کن های بسترسیال گریز از مرکز برای ذرات رطوبت زیاد با خصوصیات سخت روان سازی از جمله سبزیجات، تکه های مکعبی شکل موادغذایی و اسلایس ها پیشنهاد می شوند. اما به دلیل پیچیدگی کارکرد و مدت زمان طولانی خشک شدن، در مقایسه با هزینه ها، بطور گسترده استفاده نمی شود.

خشک کن های بستر فواره ای (Spouted)

خشک کن های فواره ای (Spouted) برای خشک کردن ذرات دوکی شکل معرفی شدند. عملکرد آن در دو مرحله قابل بررسی است. در مرحله اول هوا با سرعت بالایی در مرکز محفظه مخروطی وارد می شود. این امر باعث حرکت ذرات به بالای بستر می شود. در مرحله دوم ، ذرات بلند شده به سمت پایین سقوط می کنند و بخشی از هوای ورودی اصطلاحا زبانه می کشد و دوباره این ذرات را با سرعت کمی مجدداً سیال می کنند. در زیر شکل آن نشان داده شده است.