Επιλογή της σωστής τεχνολογίας ξήρανσης Η ξήρανση του υλικού είναι αναπόφευκτη για κάθε πλαστικό επεξεργαστή. Ταυτόχρονα, η διαδικασία αυτή είναι επίσης πολύ σημαντική για την παραγωγή προϊόντων υψηλής ποιότητας. Η επιλογή μιας λογικής τεχνολογίας ξήρανσης συμβάλλει στην εξοικονόμηση κόστους και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και η σωστή αξιολόγηση της τεχνολογίας και του κόστους της ξήρανσης έχει μεγάλη σημασία για την επιλογή κατάλληλου εξοπλισμού ξήρανσης.
Μια αύξηση της περιεκτικότητας σε νερό θα μειώσει σταδιακά το ιξώδες διατμήσεως του υλικού. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, λόγω αλλαγών στις ιδιότητες ροής τήγματος, η ποιότητα του προϊόντος και μια σειρά παραμέτρων επεξεργασίας θα αλλάξουν αναλόγως. Για παράδειγμα, εάν ο χρόνος στασιμότητας είναι πολύ μεγάλος, η υπολειμματική περιεκτικότητα σε υγρασία θα είναι πολύ χαμηλή για να προκαλέσει αύξηση του ιξώδους, πράγμα που θα οδηγήσει σε ανεπαρκή πλήρωση και κιτρίνισμα του υλικού. Επιπλέον, ορισμένες αλλαγές επιδόσεων δεν μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα με γυμνό μάτι, αλλά μόνο μέσω δοκιμαστικών σχετικών υλικών, όπως αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες και διηλεκτρική αντοχή.
Ο προσδιορισμός των ιδιοτήτων ξήρανσης ενός υλικού είναι υψίστης σημασίας όταν επιλέγεται διαδικασία ξήρανσης. Το υλικό μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους, υγροσκοπικό και μη υγροσκοπικό. Υγροσκοπικά υλικά απορροφούν την υγρασία από το περιβάλλον και τα μη υγροσκοπικά υλικά δεν απορροφούν την υγρασία από το περιβάλλον. Για μη υγροσκοπικά υλικά, η υγρασία που υπάρχει σε οποιοδήποτε περιβάλλον παραμένει στην επιφάνεια, γίνεται "επιφανειακή υγρασία" και απομακρύνεται εύκολα. Ωστόσο, τα κολλοειδή σωματίδια που κατασκευάζονται από μη υγροσκοπικά υλικά μπορούν επίσης να καταστούν υγροσκοπικά λόγω της δράσης πρόσθετων ή πληρωτικών.
Επιπλέον, ο υπολογισμός της κατανάλωσης ενέργειας μιας διαδικασίας ξήρανσης μπορεί να σχετίζεται με την πολυπλοκότητα των επεξεργασιών και άλλους παράγοντες, επομένως οι τιμές που παρουσιάζονται εδώ είναι μόνο για αναφορά.
Στεγανοποίηση κατά τη μεταφορά
Για μη υγροσκοπικά υλικά, μπορεί να ξηρανθεί χρησιμοποιώντας ξηραντήρα θερμού αέρα. Επειδή η υγρασία περιορίζεται μόνο από τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ υλικού και νερού, είναι εύκολο να αφαιρεθεί. Η αρχή αυτών των μηχανών είναι η χρήση ανεμιστήρα για την απορρόφηση του αέρα στο περιβάλλον και η θέρμανση του σε θερμοκρασία που απαιτείται για την ξήρανση του συγκεκριμένου υλικού. Ο θερμαινόμενος αέρας διέρχεται από τη χοάνη ξήρανσης και θερμαίνει συνεχώς το υλικό για την απομάκρυνση της υγρασίας.
Η ξήρανση του υγροσκοπικού υλικού γενικά διαιρείται σε τρία τμήματα ξήρανσης: το πρώτο τμήμα ξήρανσης εξατμίζει την υγρασία στην επιφάνεια του υλικού. το δεύτερο τμήμα ξήρανσης εστιάζει την εξάτμιση στο εσωτερικό του υλικού και η ταχύτητα ξήρανσης χαμηλώνει αργά. Η θερμοκρασία του υλικού που πρόκειται να ξηρανθεί αρχίζει να αυξάνεται. σε ένα μεταγενέστερο στάδιο, το υλικό φθάνει σε ισορροπία απορρόφησης υγρασίας με το ξηρό αέριο. Σε αυτό το στάδιο, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού θα εξαλειφθεί. Στο τέλος του τρίτου σταδίου, εάν το υλικό που αποξηραίνεται δεν απελευθερώνει πλέον υγρασία, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν περιέχει υγρασία, αλλά απλώς δείχνει ότι έχει επιτευχθεί ισορροπία μεταξύ των σωματιδίων καουτσούκ και του περιβάλλοντος χώρου.
Η θερμοκρασία σημείου δρόσου του αέρα είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος στον εξοπλισμό ξήρανσης. Η αποκαλούμενη θερμοκρασία σημείου δρόσου είναι η θερμοκρασία στην οποία μειώνεται η θερμοκρασία όταν η σχετική υγρασία φθάσει το 100% διατηρώντας ταυτόχρονα την υγρασία του υγρού αέρα σταθερή. Σημαίνει ότι ο αέρας φθάνει στη θερμοκρασία που αντιστοιχεί στη συμπύκνωση της υγρασίας. Γενικά, όσο χαμηλότερο είναι το σημείο δρόσου του αέρα που χρησιμοποιείται για ξήρανση, τόσο μικρότερη είναι η ποσότητα υπολειμματικού νερού που λαμβάνεται και τόσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα ξήρανσης.
Επί του παρόντος, η κοινή μέθοδος παραγωγής ξηρού αέρα είναι η χρήση μιας γεννήτριας ξηρού αερίου. Η συσκευή επικεντρώνεται σε έναν απορροφητικό ξηραντήρα που αποτελείται από δύο μοριακά κόσκινα όπου απορροφάται η υγρασία στον αέρα. Στην ξηρή κατάσταση, ο αέρας ρέει διαμέσου του μοριακού κόσκινου και το μοριακό κόσκινο απορροφά την υγρασία στο αέριο για να παράσχει αέριο αφύγρανσης για ξήρανση. Στην αναγεννημένη κατάσταση, το μοριακό κόσκινο θερμαίνεται στη θερμοκρασία αναγέννησης με θερμό αέρα. Το αέριο που ρέει μέσα από το μοριακό κόσκινο συλλέγει την αφαιρεθείσα υγρασία και την φέρνει στο περιβάλλον περιβάλλον. Ένας άλλος τρόπος δημιουργίας ξηρού αερίου είναι η μείωση της πίεσης του πεπιεσμένου αερίου. Το πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι το πεπιεσμένο αέριο στο δίκτυο παροχής έχει χαμηλότερο σημείο δρόσου πίεσης. Αφού μειωθεί η πίεση, το σημείο δρόσου φτάνει τους 0 ° C περίπου. Εάν είναι επιθυμητό ένα κατώτερο σημείο δρόσου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μεμβράνη ή ένας ξηραντήρας προσρόφησης για να μειωθεί περαιτέρω το σημείο ροής του αέρα πριν μειωθεί η πίεση πεπιεσμένου αέρα. (ξηραντήρας με φλας)
Κατά την ξήρανση σε αφυγρανθείσα ατμόσφαιρα, η ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή ξηρού αερίου πρέπει να υπολογίζεται επιπλέον. Στην ξηραντική προσρόφηση, το μοριακό κόσκινο στην αναγεννημένη κατάσταση πρέπει να θερμαίνεται από την ξηρή κατάσταση (περίπου 60 ° C) έως τη θερμοκρασία αναγέννησης (περίπου 200 ° C). Για το σκοπό αυτό, είναι κοινή πρακτική η συνεχής θέρμανση του θερμανθέντος αερίου στη θερμοκρασία αναγέννησης μέσω ενός μοριακού κόσκινου έως ότου φθάσει σε μια ορισμένη θερμοκρασία καθώς φεύγει από το μοριακό κόσκινο. Θεωρητικά, η ενέργεια που απαιτείται για την αναγέννηση συνίσταται στην ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του μοριακού κόσκινου και του νερού που προσροφάται μέσα του, της ενέργειας που απαιτείται για να ξεπεραστεί η προσκόλληση του μοριακού κόσκινου στο νερό, η ενέργεια που απαιτείται για την εξάτμιση του νερού και η θερμοκρασία του υδρατμούς.
Γενικά, το σημείο δρόσου που λαμβάνεται με προσρόφηση σχετίζεται με τη θερμοκρασία του μοριακού κόσκινου και την ποσότητα νερού που μεταφέρεται. Γενικά, ένα σημείο δρόσου μικρότερο ή ίσο με 30 ° C μπορεί να επιτύχει 10% ικανότητα μεταφοράς υγρασίας του μοριακού κόσκινου. Προκειμένου να παρασκευαστεί ένα ξηρό αέριο, η θεωρητική ενεργειακή ζήτηση που υπολογίζεται από την ενέργεια είναι 0,004 kWh / m3. Ωστόσο, στην πράξη αυτή η τιμή πρέπει να είναι ελαφρώς υψηλότερη, επειδή ο υπολογισμός δεν λαμβάνει υπόψη τον ανεμιστήρα ή την απώλεια θερμότητας. Αντιθέτως, μπορεί να προσδιοριστεί η ειδική κατανάλωση ενέργειας διαφόρων τύπων γεννητριών ξηρού αερίου. Γενικά, η κατανάλωση ενέργειας για ξήρανση με αφυγραντικό αέριο είναι μεταξύ 0,04 kWh / kg και 0,12 kWh / kg, η οποία ποικίλλει ανάλογα με το υλικό και την αρχική περιεκτικότητα σε υγρασία. Στην πραγματική λειτουργία, είναι επίσης δυνατό να φθάσει 0,25 kWh / kg ή υψηλότερη.
Η ενέργεια που απαιτείται για την ξήρανση των κολλοειδών σωματιδίων αποτελείται από δύο μέρη, η μία είναι η ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του υλικού από τη θερμοκρασία δωματίου στη θερμοκρασία ξήρανσης και η άλλη είναι η ενέργεια που απαιτείται για την εξάτμιση του νερού. Η ποσότητα αερίου που απαιτείται για τον προσδιορισμό του υλικού βασίζεται συνήθως στη θερμοκρασία στην οποία το αέριο ξήρανσης εισέρχεται ή εξέρχεται από τη χοάνη ξήρανσης. Μία ορισμένη θερμοκρασία ξηρού αέρα είναι επίσης μια διαδικασία μεταφοράς μέσω της μεταφοράς μέσω της μεταφοράς θερμότητας στα κολλοειδή σωματίδια.
Στην πραγματική παραγωγή, η πραγματική τιμή κατανάλωσης ενέργειας είναι μερικές φορές πολύ μεγαλύτερη από τη θεωρητική τιμή. Για παράδειγμα, ο χρόνος παραμονής του υλικού στη χοάνη ξήρανσης μπορεί να είναι πολύ μακρύς, η ποσότητα του αερίου που καταναλώνεται για να ολοκληρωθεί η ξήρανση είναι μεγάλη ή η ικανότητα προσρόφησης του μοριακού κόσκινου δεν ασκείται πλήρως. Ένας βιώσιμος τρόπος για τη μείωση της ζήτησης ξηρού αερίου και, συνεπώς, για τη μείωση του ενεργειακού κόστους είναι η χρήση μιας χοάνης ξήρανσης δύο σταδίων. Σε αυτή τη συσκευή ξήρανσης, το υλικό στο άνω μισό της χοάνης ξήρανσης θερμαίνεται και δεν ξηραίνεται μόνο, έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί η θέρμανση στον αέρα στο περιβάλλον ή η διαδικασία ξήρανσης κατά τη διαδικασία ξήρανσης. Με αυτή τη μέθοδο, συχνά είναι απαραίτητο μόνο να τροφοδοτεί 1/4 - 1/3 της ποσότητας ξηρού αερίου στη χοάνη ξήρανσης, μειώνοντας έτσι το κόστος ενέργειας. Ένας άλλος τρόπος για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα ξήρανσης των αφυγρανθέντων αερίων είναι μέσω της θερμοαντλίας και της ελεγχόμενης αναγέννησης σημείου δρόσου, ενώ η Motan, η Γερμανία, χρησιμοποιεί φυσικό αέριο ως καύσιμο για τη μείωση του ενεργειακού κόστους.
