Ammoniumnitraat droger

AFVOER LOOPVLAK BAN DSTEUN VERSTERKINGSRING---N~~ SCHAAL 1-20 \ I \ / \ I \

:

\ I \ / \ / \ I \ / \ I / \ I I \ I 0 I '. '0 I 10 / r oj. -.; \ I I \ I I \ 1 I \ 1 \ I \ 1 \ 1 \ I \ 1 : \ 1 I \ I I \ I : \ I / \ I / \ I/

\

I:

//

"

!/ 1/ /i // 11 // 11 li // 1/ 11 II I1

AANTAL TOEREN 3

I

MIN.

AANTAL SCHOTTEN 30

!

,

,

,

~

,

~ ~ ,. 0: 0: ': ,. ,: 0: ':

':

':

,

.

:

;

I:

,:

I: 0:

"

I: '!

,:

,. ,: q :; ,: ':

,

.

,

.

,: ,: I: ,: ,:

,:

,:

,: 0: I "

,

,:

,

:

,

I

,

_,

: :

,

VALPATROON SCHAAL HO

.

,

!

.

_~

,

~ r. ,. ,. 0: ,. ,. " ,. ': ': ,. ,. _,. ,_,. _.

,.

,

.

..

,; ,. _'. ,:

,

.

n

_': ,:

,.

,: "

"

"

,; I:

,

.

I:

,:

,

_I; , ': ,

,

.

,

,:

, ,:

,

" - - - -- -_ _ LUCHT GEDROOG DE STOF

LEIWIEL MET LAGER SCHAAL 1-1

AMMONIUMNITRAAT DROGER E,O,H,M, RUEMPOL MEI '66 MATEN In mM

- - - - -- - - " -

-~imCllsioncring v'~n de _i • •• reCie t,)r

Vragen v,·n gr:lllul:.ire ::3 toffen DroginG v:~n . ;T. - pl'i18 Keuze v .u delro~er Di~enslonerinc van Je ~roger blz

"

"

" 11

"

"

1 2

7

ló

17

19

25

"

- - - ---~,..,..,

- 1

-.mrnoniumnitri:l.3.t , hi0rn:1 te noemen, ..\..~!.t wordt bereid door

gé,-svorr1ige amr.lOni'ik t '3 1 ten reageren met vloiJib'iar salpeterzuur

(concentr ,tie

57:

'

)

'

Onder sto .nh)ntwikkcling ontst'.'él.t er een 81;~

i,;e ~ . 'T. oplossing di8 ineed:1mpt worit tot

9

5

::

en daarna geprild.

Je priL3 ·,'Il)rJ.en gedr'JOgd i!l 08n tro!!lLlelJroGer tot een wéüergehalte

v;.n

0

.

5

;

en d'-Larn'J. mot klei gecoiited om v0chtopn tIrle en s:,menklonte

-ren tegen te g an lLitt. 1).

In d~Lt f .bric:~svooront\'lerp zal n .der worden inger.;::an op de

dimonsies v :n de reactor en de trommeldroger, terwijl tevens enige

l.e.niacht besteed zal worden :.ia.n het gebr'..lik vm de fluidbedjver -stuivin~;sdroger (zouL:; beschrevên in een octroii-aanvr·,ge V3.n

Invent'1 lLitt. 2.i) om de verkrebon .\..~J. oplossing gelijktijdig te

droGen en te prillon. ';1

....

, , ~, \ I

.~

. I

"

,.

:10._1. ••

Je rcact'H'.zo,:l~ l>8~chrev _n door 3rW'iron (Llt:. 1 J.bestA.at

uit 08U v8r"tl8'.10 cJlindcl', met een no')gto V .U 10 :Tl en een ,1i';,

-meter Vo'\ll j m. ~)iCJlt 0," j cle bodem wnrdt vi , benedem'lélnrts g"eriente

1 'n lJ')ven.:1o 'nvool' v n UC :èJilTn on i '"k, -'cQr',ri,il de ,il

is om .11e '.m.r:1LH1':" j;:, ','~n'vezie; in cie bt:llen v"lledlc om te zetten

in • • T

~3ij

.Je in ûe rO:iC;t.)r l1<:)or eniG t·.;mr)Gr tuur v::.n 130°C is de

;~

)Pl:)Gb;ll'll.jicil

V:.ll de

a

mm

0

n

L

~

;z

zoer klein. De omzettinGssnelheid

zal Ju::> L.;·ohoe1 oepa,ilu wo:cuen J.~),)r de ov,,:jr'.~r' eht v. n de ammoni:.:.k

.~ \ :

, • J,.: _ vermcuLm

een ben:iJ.e~·il1b v n 1e vGrbL.jftiju vnJ,;) bellen in de vloe.i...~tof

-f;.se nodig om 'dIe :....mm:)ni:.;.k 'lam:e:!.ig in de bellen om te setten.

De 3,élllil:,mc iio hij deed w~;s "Lt 18 boldil~cter direct n:~ losl,~ten

Go1ij~;:

W'lS JJn I r; m bij een open',ngsJ.i.:.t.meter v::.n 0.6 x 10- 2 m

-

6 3

en oen c,sdablot por g' t vn 0)0 x 1J m Isee.

D~vi.Ja0n en SchUIer (Litt leiJden '. f, Jat het bel v il'lme V

v ~ een bel g8vJrmd aan een opening ir eon niet viseeuze vloeistof

afh,.mgt v '.n dê v~rr.'lin0~;tijd t en de vertic .le af~3t_nd S v'.n het

centrum v .n de bel tot Je g t open:'ng, die in de tijd t wordt afge

- - - -Vg J. dt - J -11 él3

Tb

V J.e ( 1 )

w·~arin

G

= ~r vit· tie c)n~t ntc.

v~rder b"oldt:

-+

_!fT(

3

3

I.

v

=

= Gt w~"';.r in Fe :.:; t l':.lul v n '.l,) "u u 1 • G 3ubsti tutie v 11 I

v

. 1 ... ... ...1.. .. ) '"

(;

/5

G . 1 2 ) ,) 'I goe l't : er Gell L; 8V01:.t:-:1O 'J o ·,cllter, d t de

een di met··r V·J1

3

x. I·J-·~ 1:1 tJl1 gr .)ter ) :n:l.t~ ,"[ i t volume nie t V8r

-v

't r'fn3 : .. l Subditut~e v n gren8VOdl·W·:l.3.L·je s ,-)

16

~. '-v S

=

e

-

+ 1 ' _Lj "'- J. ' -=

(a

+

v

ü '1 .~ " ~) ., .:: J

De bel 1 .~t los, w~nn0er:

wé..'.:..rin TI o s = R + R o verder Gel,lt:

v

o \ 4- ) V .!

Gt

+ V ')

In

0

)

.' _V ) ::2G~ ₀ ( ó )

(

7

)

Met behulp v·,.n ₄

L

(

_{5 )}

_,

₍

_{6 )} an ( 7 ) k·,n de beldiumeter be

,~

-- 2

Er bIij~t dan, dat g',sbellen met een diameter v~n 10 m ~an

openingen v .n O.ci x 10-2 m

~ev0rrnd

worden bij een

g~sdebiet

dat

Het is dus duidelijk J t bij het door Vermeu!on gekozen g~sdobiet:

- l) 3 I

G

=

050 X

IJ

m jsec.

-2

er Geen b'311an .;ev:Jrr.ld zlll:~n ,vorden met een li'jmeter VEln 10 .. ,)'n •

. , . -... , .... ..•

_--~---BiJ ho:;e g. sdeb1. ?ten b èn mon gebruik m:,leen V':n een Reynolds IJ.) v:)or C _ten, ';v;",<ir',&n G ,sbol18n (;G\rormu '.'/Druen in niet v: sceuze

ttC

vloei.;tofr'en, : .. fgeleid .j'Jor Leibsun et :11. (Lit-:;.

4 ).

Dit

Rey-vl".:J.r in: G , G N Re ==

L,

IJ ' o E;':..sdichthe id [;'_~sdebiet C:isvise ositei t D == ui J'llet0l' G t o

Leibsen en ook C,~ld8rb nk (Li tt. ')) vonden d . t voor N

R e :. ' c' 100 balvorminG met een const ,.nt b<.!lvolumc en een const ,nte frequentie

V ill ea 20 bellen per seconde optre .. d-;;. Voo-: gro-;;ere '!Va',rdcn V' n

N lopen hun conclusies uiteen. V'llGens Js.e!<::son \Litt. 6) is

He

dit te wijten ::,:::.n ht,}t vCI'uehil in meetmeth:xten. De cc1nclusies V'tIl

Leibsoll et ~I. ~ijn eeater bevestigd door Hannie lLitt.

7)

die met een uI tr'lsnelle C:imera het gehele proces v .n Je bel vorming heeft

•

Is lL) he

5

-,l100, d~,n tJ:eedt va 1gens Loibson et <:"L co:::lescentie

op bij de open:":1.C. :Je t:TC)te unregelma tiL;e l.lGllen b:::rston enige

cent':'moters boven de open::"nc; uiteen in v,;le ~leine bollet,-jes.

10.000 wordt de ga~iddelde S''Uter bel

-d.i~:r~8tGr ~},:) (S'oL")\-:ven dool' ~

.J

'7 C i n

• t L ) ~.~ He

·

J5

• n cm)

1 . j,J.~, ,~; . s ~ld _een str~al d~or

de

Dpenin~ en valt Jan uitoen in ontolb ru kleine bol1 tjes. Een

for-mule v n Je d.~ :~r;):;t'~r is '1 n n':'et te ,}è:V0n.

) VOJr 10 re .ctor v~n Vermeulen en voor

die be.Jc~lrevc.;n door Jho.rln (,Litt. 1 ) levert in beide [',,:'; :'~G~1 03,):

. j' -1 '..:0) ~ I • ..) " r" .0..) ,'" ... , ·1 ,r, , .> ,I\ , on

'1 )

.

het :.:: S een .3cimim

-de oppeI'vl'iK X'i.n ci~:'..n bereY~en.J ',illrucn, in.lÎ811 de IS :ton :'en de pl:'.::t

ni.et vur uit'3en lit>-;en en n0t :=.-eh...:el du~, ,1::; oen ~(;efpl"'1t be3cl1ouwd

1)

In --~-1

1 - riL' g':sLo Ll\.l.lJ

- 0 .2) 9 )

3)

6

11

_.? a = - -

''-DB

( 11 )

wrlarin: û:= contLCt oppervl::.k per eenheid v"n volume v:tn de

dis-De formule van 8:1Iderb:-ink en ~~oo-Youn[; (Litt. 10) voor de partiële

vloei3toff 'se 8tofovercir··,,~hts const ._{nte ~:}

, (s

)2/3

..

I I , ~:

rjv )

1/'-l~L,e :: '" • . J \ ;::: , . ( 12 ) • v wLi.:-irin: Sc • ' . J . . ' ' -Vlse·JSl ~C:'L v

p/v gedissipeurdo (mer~;ie per een.heid v {,n v.:lume van de

.', :: diGlJtáeid

v

react.,nten

moet verVl.nGen worcien iO'.ir de door Gerster (Li t:. 11) 'tfgeleide

formule:

0.]G V

s _b' + 0.15 ~

13 )

Li.ancezien 12 ) alleen celdig is voor onsami~ndru~<b3.re bellen en niet voor cic bel':'en in do sciluiml.?··.go

l!oor het Gebied NB _{_ e} ' Iv.OOO best'l.an, al thans nu, nog geen

formules voor oeldi met.)!' of cont'cictoppervlak 'els functie V:ln de

optredende v~riabelen.

. ';.: ."1':,;,.

-

7

-Om t ot _{een goede design V:lll de droGer te komen~}

is het v .n

bel:.éug _{de theoretische achtergrondeu v"'u het fysisch gebeuren}

vnn de drogill6 te kennen.

Het ~s _{bei;.end datJe drot;ing V:ln gr:tuul':ür materi}

:l.'Jl met

het vDortscürijdeu V3.n de tijd in t l'lee fasen verloopt \ zie b.v.

Litt. L , :_~).

ue

ee1'3te i':.:ise wordt g_{ekenmerkt door een coustante} Jroogsn~lheii, de twoedo fase 1001' een afuem~nde _{droogsnelneid.}

")e c:m,;t',nte drolJgsnelh'3i.d w;)r~lt verkl ::ird uit het feit dat aau

het begin van de uro,.;in(; er alloeu vochtverdéimpiug aan het

opper-vl ~ pl~ats _{vindt. Na verloop v,n tijd vallon ge}

deelteu vun het

oppervl Jç d::,'oob (, :1:..1.~'l'lir)or l1ct ~ctieve oPiJervl':lk dus ~fneemt) eu

treedt het aroocfrDut in ue"';; 111 ,te_riü.al.

I~eu ~J,u,_li t,"tieve bedchou.':ing V::ln _{het droogprlJce3 voor granu}

-lair më.teri ~al wordt geceven dOClr Ce:1.g1ske en Hou3"en (Litt 12).

Zij verrichtten metingen v""n de droogsuelheid rlan ::and. Naar

an:üobio met zélud bosch,.uwdeu zij korrelvormige stoffen als

op-bebouwd zijnJe uit bolletjes. 'lorden de korrels bevochtigd dan

zullen de ruimtes tussen de r:i.;,:!.kpunten van de bullen gevuld worden

met VlL,ter. In de Gehele _{LCorrel is dus een cuntinue vloeistoffilm}

'.t:·mvezig. \ zgn. "fUnicul .r zt:lt e" (Litt. 14)). Wordt het m3.teriaal

nu gedroogd Jan zal eerst op~Jervl3.kte verd<H~ping _{pl3.ats vinden;}

door capillaire Gtroming ,~al _{het water U:lar het oppervlak worden}

getr,-,-mlpürteerd. Op een gegeveu moment zullen _{de ruimtes leeg gaan}

8

-v~m c;J..pilLül'e kr:.cchten zal het nog ::lanwez~ige wCtter ~ich concen-treran rond de raakl!unten v,n de 0011en.

l

zGn. "pend.ular st:1te"

(Litt. 14)). V8rdam~ing is dan ~lloen nUB mogelijk in de vorm van

;~en SOol'tL~eJ.ijk boold is ontworpen doJo1' ":ri3c11er, (Litt. 15

~eze neewt nan diit er twee soorten porièn best ',an in de poreuze

korrel: wijlen en nauwen. De nauwe c~0ill~iren 2uigen de wijden

leag en trans;.!o1'teren hl)t ',ntor n2.~.1' áet oppervl:ik. Zijn de wijde

c'lpi1lairen :.:;-eL:.;ec;d d dl :,;:11 het opperv1-.:.k d1'~)()g sijn en vindt er

:,lleen iu',ve ndig-e verdal-:Jp iilt; pL~.:L t::;.

V~iU ](1'ischo1' is ook een ',luanti t ,tiuve ouschou',ving over het

droogpl'.Jce;s. Volb'eus hem Dest ,at de tot'.le voclltigheidsbeweging

uit '

a) stroming v~u de vloei.itof

b) stroming V'U de d ,mp.

::i) Str oming V::ln do vloeistof.

lfhaukelijk v~n de di:~etur v~n de capillairen heerst er bij

:{oe n:~uwer de poriën ~i,jn, hDe ,sToter d"ze kr~èc.ht, en hoe lager de

vochtigheid

1ine ~ir vara ,nû tU,Jsen de 3'.lig;:r:::'Crlt en cl,' vo:::ht igheid.

De vloeistofbo'neginc wordt nu geGoven door;

G

w

.. P_k

x

14

)

waarin: G

w getl'"nsporteerde hoeveelheid water

k vochtü'oloU.oac:.rheids get~:l tent;'evolce v:~u een gra

-Pk

diant in P

k• mjh x = ~fgeloGJe ~fstctnd m

-

y

-of omdat

_Pk

ES

(

cf; )

( 15 )

G

₌

_kcf;

!-1

w 6 X

\ 16 )

w.:J.arin: k~ = capill~ir vochtgeleidbaarheids getal

'Jerder blij<t t8 )eld8n:

kn( :: kn( )UT '1'0 ~ .-'TI

.

o

(

17

)

l' ( o}Jpervl .ktosp~n",ing kg/m - .2

VÜ.lco,ütei t v~"n 'IV ter kg sec,' m

index l' sb .. t 0 fJ

b) stram ing v :~n de cl mI).

In de me t lucht gavulue poriën zal er d:1.mp liiffusie optreden

~odra er een verschil iu damudruk

P

D

optreedt. Bij niet

hygros-copiache stoffen z~l dit versctiil alleen optreden indien er een

t0rnper·-tuurs~r~di ,nt is. Bij hygro3co~i3che stoffen k~n het damp

-druk verscilil ook ontt,taan tengevolge V':,n een verschil in

vochtig-h011.

~ordt nu ecn diffu81e Wderst ncls get'~ , cf; ~edefinicerd ~ls

de '1r.:.:3rde die él.:.:.ngDeft hoevoel malen de do.mpdiffusie in de porie

kleiner is dan in st::'lst .anue lucht onder de:·:;elfde omstcndiGheden,

dan v~lgt met behulp v~n de we: v~n 3tef~n hieruit:

I

G ")

n

PT)

P

-::I 1> n '0

.

') L 1

-Rl' P '0

/

:1'

.

'i

-'-Gctru3.'ort srde hoeveelheid

•. " . I diffusie cD~fflcl~n~ in lucht rn~/~:

"

..

J,::~r:l'<)dr'J.~': : :-C1;/!i'-t.; nd'J liet .1

.

.

- IJ

-is m,:...~:':~olij;: te bep:ücm V'lU droge stoffen. Voor natte

stof-fen is deze echt0r ze0r mociliji~ tG bep2J.en omdat met een d:lmpbewe

-De droogsnelheid • G ( , U = G w p ~ -:J hierin zijn

1

(~ + v

D

·1'· en ,., v

=

vol,n;t nu

-

_kJ

'. III

~

(' 1 RI'

x

ni t: Ij)

0

p o

P

_J o 'D 1 P 0 HT P -p o !) ,f. P:J

~

(

~

.-st )fGig;n3chap~en.

~

P

D

₍

19

)

~ " x

P

D

.'": .." +

.

- )

,' x "

Uit ( 2'J ) ia de inv loed v Jn ver...;c;hillencie v'"riabelen n:l te g',an.

1) Ver!loging v ,n de ter.1LJer"tuur geeft een 6rotere wa::.rde voor

k0

en P D' du" een grotere waarue v' .. n f;.

2) Verl"ging V~ Po geeft een kleinere ~a~rde v~n Po - P

D ' dus

een sr ltere W:.J.,l.l'J.e v n \J.

" ti.

3),

Veri;rot i.n,:s Vi,-n -..L

~ , t X cu goeeft een grotere w,'iarde van G.

Ji t ;(''ln bel"eil:t 'Norden, iulien het dro~gmiddel t;elijkertijd het

"Je dlur Kriscuer :d,-;eleide furmu.les z.i. jn in de PI' :.:;:ti jk weinig

( 20

bruikb'~:.:..r, zij gevo!1 eC;itur wel veel inzici1t in het fysisch gebeuren.

'i.ndere l'urmu1es WOI'é.len óegeven door Van Krevelen en Hoft iJzeI'

(Litt. 13) on LykrY,'1 \Li;;t. ló) . 1\3.llf;ezien de afleiding van beide

formules op fund,'-l.m,mteel verschillende wi,ize eebeurt zullen beidefl

!1ierna beü: ... ndeld worden.

)

l

- 11

-Van Krc;velen en Hoftij%;l1r g-1/;\.n uit v'.n een in de pr''lktijk

gevonden forr.JUle voor stDfoverdracht. Voor de periode v ,n co

n-stant e droobsnelüeid f;elà.t dan voor de stofover,lr'_cat in poreuze

korr,~ls :

:). )

Re

Sc: 1 /.) / ~ _{( 21 )}

onder de vo )rwa'~rue Uéit ll.ijt "cctieve oppervl~,k en de oppervl'Y.te

te .. !per~ltuur c:>nstal1t bli,jven.

Vaor de tweede droo~pGriode stelden zij dat er m~ssaoverdracht

ua:-npdi1'fusie 11'13.r llet bui tenoppervL',k en b) transport v~n het oppervla~ n~ar de g" sstro~m,

ouder de :1<1111'1 Jne d:",t het droogfront evenwi .jdig aan het bui

ten-oppervlak naar binnen treedt en dat h0t droogfro11t een constqnt

vochtgehalte bezit. (het I~itisch vocntGehalte ~k)

Voor de d~!lTlpdift'usie n," .r het ouitenoP.JervLtk geldt:

N waarin:

N

d eff'ec t 1, -.]ve ~ 2 l ' (cl,

-

x...J.

d"" 2 . ' • log--;::-c: Y.:

Pi

-p l/d(d-x) 22 ) Jiffusie cOeft'iciënt diametur korrel

"

.

- 12

-p.= p·.rtiaal sp'knning waterdamp ap..n dro"b'front

l

p. = p:.:l.rti:.illl sp:J.nning w,'ttc;rd'J.mp èan oppervLik korrel.

.h.

Voor de massa overtiracht në.ar de g·:.sstroom Geldt:

( 23 )

waarin: kG over,.,.ll sto1'overJrachts coëfficiënt

Pa

=: p.:lrtL~alsp·:1.nlliJ.le.S w>l.t .rd.:·i.mp in gasstroom

Eliminatie van p. uit (

22

)

en (

2

3 )

geeft ua ~erleidiug:

c'. Pi - Pc

N

= --- ~ " ' ) d .L.lj\Cl-..( log

2

):

( 24

)

1 +

---Op ieder 0genblik is ~l hüt vocht aanwezig in een bol met diameter x en vochtgehal te ~1

_,

_.... _' Is het gomiddelde vochtgeh.':l te over de bol

1

dan geldt:

(

2

5

)

of

0

0

k\ x

₎₃

26

i dus

~

30

k 2 dx 27 ) : : : - X _\ dt

.3

dt d Verder geldt:

W~

"

iVf

2 dx N =

-

3 -

k x

_\

28

)

dt dt d

3

waurin: W gewicht Vêi.n de korrel

Uit

(24)

en (

28 )

volg~ k. integra

\c

:·,

met als grenzen (d,x) en

na subatitutie VLn

x IU_f

z =

ct:

en

1iJ

= Y :

(w·.larin: t

k = droogtijd om const:-iut vochtgell'clte te krijgen)

'l (1 _ -Z..J)

.

1 z /" 2;) 1

1+1"

log 2. dz

=

.d ID W _g

~

_k . t p.dt l

-

13

-( 29 )

kan nu als volgt worden opgelast:

1)

Bep~al

0

als functie v~ de tijd

2) Bepaal T, (:: temper:.1tuur droogfront

l TU•B.) als functie van

de tijd.

3) Bereken p, uit de gevonden Vl:1,ar'-[en v n T,.

l l

4)

Bep.:J.al z ui t : z 3

~

,~

IJ h

5

)

Belîaa 1

kC;d

uit

21

6)

Bepaal de wa ,rden v n Ij), d, '.'I, j , en

01<::

door mctil16.

TTi t ria met.i,l~ .. ;un bleo;';: 0): .. n')e het v J1eenio semi-em:9irische verband te b'elden v )or ;3,.)mr!li~e i;;ranul<::iro m~.terialeiL.

R

in

c . e ( 30 )

De drooe:tijd v:,n de 2'.3 JrooG'periode om een bep:iald vocht gehalte te bereiken k,:.:.n dU8 be) :",,1.t worden met oehulp v jn ( 2'} ) en ( 30 )

ZO(:1.J.s duidelijk is uit het b,)Venst:iande gaan V' ... n ,Krevelen en

Hoft~jzer u~t v~n empiriLch cevonden relaties voor de stofoverdracht,

(zie \ 21))

l<;en volledi,:; t'leoreL,.Jc118 afleiding wordt ge~);even door Lykow

(Litt. 16) v,)or da drooGtijd v'(n de 2e droogperiodt}.

'l'ree;it er in ee!} voeLtie materi tal eon v ;chtigheidsgradiënt

en een tempor'ltuursgr .diënt op, dan I(an de tot'_le vachtigheids-stroom i voorgesteld ,'lorden dl)or:

i l , + l , = - K I T I \ ) U -, r . d.

n t 0

- km ('1

0

+ ,~v'

T)

o

of i

',vèiarin: voci:ltcc le';"db'~.J.rneid

km o

.,.- 2

m

Ih

'

t.18rmisc he vnchtcele idbaarheid

31

(Litt.

17)

\ 32

)

o -1 ' , ,

- 1'1,

-V00r de nGeste iro;j1.!1é8n rrct Vnl'l.'18 luc1!t is ei; tGmpor':.tuurs.

gr:~diënt in de st'Jf te \'erwn. rlos'~n. Je Fourier vGr{,;olijj.:in:; voor

-.1

_t

=

J' _.

.,

), j ]e J;1103élj a,; lll,ort (lC ,,;8:L'~nt'3: ~ [ic l' i n l' , . ' 'J •

0

0

_'J /> "

'

l

,

.,

,

L

'.

J ex;; \ - . 11 n _{• RL.} 'l l1 ','13. "rin

= ,.,.

l'm't e UV,·l'.;'::> C 11 t sc 08 f1' i e iënt; I

=

\V3. rmte-0V ~~l1'.v:i C 11. t~) toe st é:~ild

~ls r~ndvoo1'w~ rd~n ~~jil hierbij ceJruikt:

1) v~

₌

cO~1si ,ut D

..

₀

( .. " + ) t \ _{'< ,}

2)

k . , v,. + ' .. + ₉₅

(n

,

t)

-

0

8 0 t-r stofoverd1'acnt3coëffici~nt

Sor~t coëfficl~nt vou~ vochtige lichamen (= - )

4)

0

(o,t)

,

..

5)

0

(r ,O)

=

f (1')

Dit 2ijn de

zog~n

':

t::.md'3

r:dldv:Jl)l'Wél'~rJen

v .nde

3

e soort.

lIet 1inkerlid geeft '-l.ëln de hoev8 -lheid nog niet verdampt water.

De coëfficiënten en D zijn gr:lfisch te bepalen of uit

tabel-n n

1en \ zie bv. Litt. 10) • . -\.e.ngezien deze t3.bellen echter alleen

geldig zijn voor bep;.w.lde w.~arden van verschillende keneet;-ülen ,

zoals de keneet'~llen v::m:

Lukomskiy }~os i ovic (J. waarin c ,~ c m Lu k

.

'1 f' C

~

')

- '" ~ ~ ____ ~\~O~ ____ ' ~e, j,:o s.w. vocntig lich~am 8.'.'1. dr.lge l':"cll2.am

'l' = const'nte evenwicnt" temper:lt'.lur c

Fedor':Jv == 2e ==

c q

{·,se tr:~nsf,)rm:lt::'e gc:t j 1 = d',m?stroo1'! gedeeld donr

de som v':'.n d,:unp- en vloeis"tofstroom.

is net duidelijk dat de bepe.ling van de droogtijd in de 2eperiode om een bep:;lo'ld watergen':l te te bereikon met berl.illp v<",n (

34 )

niet

direct te doen 1.8, ornd:-lt gegevens over de gebruikte fysische

con-stanten vee1~1 ontbreken.

De geldigheid v~n

l 34

)

is echter bewezen door VanAóek et al.

(Litt.

1

9

)

bij de droging V:ln

.1i:..L.-.

meststoffen die maximaal

5

,)S

i '7

.. I

16

De droging V'ill gr.:mulair materiaal dat enige procenten water

bevqtjverloopt in de periode vun afnemende droogsnelneid (Litt.

1

0

,

20, 21).

VGor A.N. zijn echter (2';1 ) en ( 30 ) of ( )4 ) niet van t ·)epassint;. V'-!..n Krevelen en ,ofti,jzer (Li ct. 13) bepaalden de

JrooGsnelheid VLD nergel dat 6~~ ~.N. bevatte. Het w·ter in de

korrel is :.l:.:.nwezig als een verzA.digde oploss:ing van A.;: •• Aan het begin V[ln rle drocill'.; zal oppervb.ktG v:::rdamping optreden terwijl

ver:,e I.' .•• op10:dsinC zal worden' a::1.ngevoerd. Gedurende de

verdam-ping zal ".!J. uitkristalliseren en zo de poriën verstoppen. N2. een korte instelperiode, gedurende welke de poriën verstoppen,vonden zij een constante waarde voor de droogsnelheid die echter 1500 x zo laag Wt:1S 'ds bereJ.end voor de droogsnelheid in de periode van

con~tante droogsnel~ei1.

Iiun v(~rkL:..ring v:'.n di t feit was dc1. t de w·,terdamp door de kris

-t 'clfilm heen moet dir'ftlllderen. De krist:üfilm Î1.eeft een dikte Vt.n 10-)- 10- '7 Pl. ?'olang de:3e dL:te constant blijft z9.1 de verd:'!.mpings

snelheid hetzelfde blijven. Door ti;jdeli.jke afkoeling kunnen er

eChter b!lrsten in d8 film o:ptrcden, wa'lrdoor de droogsnelheid weer

t oeneemt.

De dikte van do film is niet exact te bep2.len en deze blijkt zeer sterk te versc~illen v~n korrel t ot korrel. Van Krevelen en

Hoftijzer vunden bv. voor varschillende mon3t ers van hetzelfde

m:..lteriaal eon v:..lri ,.tie in de ,lroogsnelueid van 0.0(: - ' .• 14 mg water/min,

onder verder f;elijk blijvc:nde umst:LndiG~laden.

-

17

-~c:ien J03e eon ~üer ~r~t0 c ~9·.cit0it b9~it.

(m de co~structic ~it·t c~lt9 "ioeilij/c te !'1:l!cen ':verj een trominel-diameter v':~ 3 m gi31~ozen, en oen t1"ommel leU[;to van oni.:;eveor 15 m.

Op grund v~n le~e ovor0eGin~ ~ij~ 4 dro~ers nodi~.

ë'lnge:Üt)n de drougti,iJ niet t0 bep?len is, i8 hiervoor de tijc.i g8ll0i!1en 0PG8ceven door \~lomans (Litt.

23)

,

deze tijd bedraagt

10 mlnu". ... en.

ue \.H. prils w')rden met behulp v~n een schudgoot ingevoerd

inJt .ll~tie bescnreven voor D8t ~eiij~t~jdig prillen en drogen van

de gevormde prils, v~n een

Su

':1) ge'l ,~ mcstó,toffen bevattende waterige oplossing. De oploss·ne wQrJ.t verhit t ot 120 - 145°C

en dan ges)roeid in eun bed v~~ prils, dat gefluidiseerd wordt

door lucht verhit tDt

60

-

127°C.

Door deze lucht wordt water aan de vloeist:.>fdruppels onttrolGcen en vaste stof blijft achter, als

kleine korreltjes die ;';:unnen samenkitten tot grotere deeltjes.

Via een overloop w,lrden de gr:.lnulos continu afgevoerd en eventueel

gezeefd, indien de korrels een bepa:olue diameter moeten bezitten.

Te {;rote korrels mueten mechanisch verkie ind wo rden, te kleine

18

-Voor

A.N.

dat als meststof wordt gebruikt is dit apparaat echter niet geschikt. Voorwa'1.rde voor strotJimest3toffen is een uniforme korrelgrootte • Res,tl taten van een zeefanalyse van ureumgranulaat gegeven in het octrooi zijn:

korrel diameter groter dan

4

mm : 10 gew-/'o

fI

"

tussen iJ.3 en

4

mm

85

gey{ )

11 rr _{kleiner dan U. t) mm}

5

gevfJG

Het is dus duidelijk dat aan de eis V'iU uniforme korrelgrootte

niet voldaan is.

Tevens is het de vr lag, of het w~terge~~te van de korrels voldoende laag is, aangezien een i'luidbed als een perfecte menger beschouwd m;;g worden, w;.,,5.rdoor er dus een grote verblijf tijds-spreiding optreedt.

- l~~

-De volgende prooesget;"8v·en.s ~ijn ontlGend aan het

J!'''ibrieks-vCJorcmtwerp v'w Verm.:mlen lblz. 14) en S11earon (Litt. 1).

n. ) Pl'i ls in uit _~ Mél.ss'lstroor.1 2.::20u c: 1-:'00 kg/h Temper': tuur 't'5

_7'5

oe ':;ater,Jeh.s.l te

₅

_0·5 .. -{ ,:J b) LllOht in uit

,

_~ M~.tssastroom 3)3)0 .)6350 kg/h " l'ernper3.tuur 14) 00

Oe

Voohtigheid 0.011 0.Q40 kg

H

₂

O/kg

droge lucht

:tRekening is gehouden met 10;,', warmte verlies.

Voor de oerekeningen wordt gebruik gemaakt V·.J1 de formules gegeven

in Litt. 24.

Het 3.ant:ü vl'trmte overdr.'lchtseenheden NT wordt berekend met de for-mule

Tl

-

T

,

NT

: ; c. ( ₃₅

)

~T m

COl")

w:"".irin: _Tl 'f gas in

..

'1' : ; m gas uit ~

OB'

)

J J. .

..

I:. T

m gemià.deld tcm;J8ratuursverschil tussen gas en materiaal

(OF]

Invullen van de nwnerieke [';(;govel1s levert op:

dus

1

\

T

"_. m

N :; 117

-

20

-De

lengte van

één

w~rmteoverdrachtseenheid

Lt

D

( 3ó )

vo le;t

uit,

\\'l.i".wnC:v\ ~\f~,~t ... (. ... \.'·1, ... ql. ... Ci~p,

w'3.

'i.

rin:

G ;::

luchtmassasnelheid

IJ di::..metcr droger

lbs/hr

S(1. ft f t IOt A ,-> c 0.:24 P G VOlb-t

uit:

G ;:: '1 of na

invul

l

en:

"-3

=

L _

4

0.. 10

dus:

G

en:

L ;:: _t " .1 v 0 ) ' 2'ö,,0,d4 v J'.. 0_";' X - c: X ;::

2503

f t

De

l

e

ngte

L V:ill

de

droe

e

r is:

L

=

Nt

x

Lt

=

_"-" :& 2').3 ;::

50.6

f t

1

5.

40

_m

Het aant:ll

t

u

eren

lJ

v

o

lgt

uit:

",....

ND

;::

30

3c3

_{) ~} ,

,.

dus

:

\~Mvt

(1~'"

_•

N

30

3

t/min

10

= _{... """'-...,}

Het aantJl

vleugels V volgt uit:

... -.' - ~

- 21

-Wordt als verblijf tijd t genomen

10

min (Litt.

23)

dan volgt

de helling S van de tromriel u i t :

t ::: +

0

.

6

( 39 )

F

waarin:

waarin: Dp gemiddelde deeltjes grootte ft

F ::: voodingssnelheid lbs/hr

Invulling

v~n

de numerieke waarien met voor D 10-2ft,

P

0.23

x

5

0

.6

lU

=

---=---"'----s

=

o.

076

ft / ft

De holdup

H

wordt berekend uit:

+

3 x 1

.

8

x

10-2

x

50.6 x

2895

5550

H = ~ x t v ~

40 ) (

Li t t.

25)

wa· rin: rI,

YJ_v volumestroom m~teri[lal

nu is: 'Iv =

~m

:::

17J5:::

5jUO

3

·

13

m-

3

l h

dus:

H

:::

3

.

13

x

~ 1

::: 0.c)2 m

3

o

De vullingsgraad

_"

v ol[,-t uit:

H

lO0~

., ::: _X

V

waarin: V voLlme v~n de droger

dus~ ~l :::

0

·

52

x

lJO i~. I)

100

.

JO

:::

41

) J m ,

--

- 3

m

/h

.

; -1

In b()venst:~,mde berekening is geen rekening. gehouden met de

korrel-stapelinf;. Het laat3te Getl kan zeker vermenit,-vuldigd worden met

- 22

-Voor de vleugelhoogte geldt in het algemeen:

of:

1

h =

ïö

D

( 3

9

)

h =

l~

x 10 ::: 1 ft :::

3

0

.5

cr::.

Wanneer, zoals in de pr::Lkt ':.jl-;: v.d.k gebeurt, dG hoogte van de opsta an-de zijkant even l3ng genQmen wordt, dan zou,w~nneer de vleugels zich over de gehele lenGte V3.n de trommeloevinden, net volume tussen

wand en vleugels veel te groot :~ijn vergeleken met de

hoeveel-heid te drogen mat8ria31.

~en oplossing zou zijn de vleugels niet over de gehele lengte aan te brengen. In d'1.t gev:::l schuift het te drogen materiaal over een gedeelte van de trommel zonder in erg innig c8ntact met het drogende gas te komen, zodat een langere verblijftljd noodzakelijk

is, om tot het zelfde eind vocht~gehalte V~J.ll het m3.teriaiü te komen.

Ben andere o-plossing is af te stappen VA.n \

3

9

)

en de

voor dit geval gunstige maten te bepalen.

Uit de holdup, gocorrigeerd. op de korrelstapeling volgt dat

in de droger aanwezig is aan materiaal~

1.5

x

O

.

)

~

= 0.70

m

3

Wordt om een goed strooiingspatroon te verkrijgen, h~t aan-tal vleugels op

30

gehouden, dan zullen gemiddeld

15

vleugels op

ieder ogenblik gevuld zi jn. Wordt de hoek tussen vleugel en zijkant

120°, dan wordt het gemiddelde oppervlak 0 van de loodrechte

door-snede OVer de vleugel, indien de .. ; ~rt~ v~.n vleugel en opstaande

zijkant gelijk zijn:

-

23

-Per vleugel wordt getransportoerd:

Dus moet gelden, 3.1s de scnoep over de lJehele tromr,1ellengte wordt

of =

0

.

70

15

2 I a :, 3

5

1 ,-2 a = , .0 :x: u m J. '1<:3 1)

Gekozen werden vleugels mot een jiepte en hoogte vqn

9

X 10- 2m.

Prutton et al. lLitt. 20) geven foto's v~n de strooiings

-pi:"ltronen in tromm,=,lJrog",rs met ~ep3.3.1de loading en bepaald aantal

vleuGels. Uit deze foto' s bliJkt, d:lt over een gedeelte v':n de trommel doorsnede geen stof naar beneden valt in de drogende gas

-stroom. (Im een bt::t0r stromini;spatroon te ved:ri.icen werd de hoek

t'..l.ssen vleu,;el en opst:...ande r2ind afwisselend 1:200 en 5100 gemaakt.

De

A

.

N

.

korrels liggend op vleugels wa'~bij de hoek tussen vleugel

en zi jkhl1t ':)00 bedraagt zullen op een l'.-:.ter tijdstip gedumpt wor -den in de luclrtstroom, wa~rdoor dus een beter gebruik gemaakt wordt van het t~)1;ale voor drogen beschikbaar oppervlak van de doorsnede.

De diameter D van de luchtafv,)~r volgt uit de massab alans voor lucht.

;,

.

=

~

= vF = v - J2

v 4 ( 42

Je luchtsnelheid kan geteld worden op llm/sec.

Wordt de lucht als ide:.cal gas beschouwd, dan geldt:

voor een grol gas: pv = RT

- 24

-v

0.002 x 353

2t

.

9

1

De dichtheid :J van de luctlt is dus:

u

.

1<) gil O _{• 'j} "( 1

I

3

j .<:.g m

dus:

dU::3:

nfschoon '1.f\T. niet erg corrosief is (Litt. 27) scilijnt het t och

nllttig te zijn een ~peci<'lal soort 10,'j - 3t'I.fll te gebruiken

zo~ls de

V

.

M

.

F

.

doet i~ de constructie v~n

A

.

N

.

in3tRll~ties.

Dit_ staal bevc:t na:;st chrClom en nikkel ,.,03,;, kO:Jlf'lt of ,

2

-

3

;;

) ':1 ,,- ... ~.

.-,

-

25

-1) Shearon 'N. Ind. ~~ng. Chem.

12

(19')3)

496

2) Invent'l .',.G. für Forschung und Patentverwertung Ned. Aanvr.

6500137

3) Davidson J.F. Trans. Instn. Chem. Eng-rs.

33 (1960) 335

Schüler Po. f).'~ •

~) Leibson I.,Holcomb ~.G. ,Ï\..m. lnst. Chem. Engl's. (Journni) ,

2

(l~66)

296

Cacos~ k.G.,Jacmic

J.

J

.

5) C':,lderb:wk P.·~. Tr ~ns. Instn. Chem. Eng-rs.

34

(1956) 79

ó) Jackson "P ,

.

.

Chem. ~nf-':'·· no 170 \,may'(4)

-

blz. SE

1

0

7·

7)

Rennie tT • lJature l

_.-

S','

,,

1:)61 )

41:)

Smith 1}f

,I •

8) C",lderb;:nk -;J.E. Trans. Instn. Chem. 8_-6rs.

40 (196

2

)

3

Rennie J.

S') Grozier R. J. Pl.. ~). Tllesis 1~)56 Univ. of Hichigan.

10) C::üderb,tnk

D

.

':

.

Chem. ~UGng. Sci. ló

(

1

96

1

)

3

0

Moo-Young

B

.

B

.

11)

Gerster J . ',' Tray :~fficiency Report from the :Tniv. of Delaware

P95v)

N

.

r

.

,\m. lust. Cáem. ~ll5rs.

u)

Ceaglske N.] . Ind. Eng. Chem. 2')

(1937)

8

05

Hougen ~). A.

13)

Van Krevelen

J

.

n

.

J

.

Soc. Chem. Ind.

6

8

(1

9

4

9)

59

Hoftijzer

?J

.

14)

Haines '~:."P.

15

)

Krischer O.

J. ,\gr. ScL 17 (1927)

264

Chem. Technik

16

(1943)

117

16) Lykow ,\.W. (llok wel Lykov ".V.)

Mikhaylov Y A.

Theory of energy and masstransfer, Prentice Hall Englewood C~iffs,

(

1

96

1)

bi z.

32, 33, 5

9

-

8

5

.

Lykow :\. ''!. t<Xperimentelle und theoret ische Grundlagen der

Trock-nung.Verla.g J:1echnik Berlin

\.1955)

blz.

160,

161

•

1

8)

Lykow ,\. W • 1. c. bI z. öO -

88

MikhaY,lov Y.:i..

1;) Vanececk V.

?icka

J.

Najmr S.

-

26

20)

Jewel

R.E

.

J.

Sci

.

~ood ~

Ag

ric. 13

(1962)

414

21)

Schafield

F

.R.

Glikin P.O.

Trans. Inst.

C

hem.

Engrs

.

,1-0

(1962) 183

22)

Kröll

K.

_{Trockner und}

_{Trocknungsverfahren}

_B

_d

₁₁

_Springer

Verlag

B

er

li

n

,1959)

5

4

23)

~llemans

C

.

U

.

S

.P.

3

.

027

.

267

,

(1962)

24)

Perry J.H.

Chemical

E

n

g

ineers'

Ha

ndbook

3d

Ed

.

_Me

_.

_Oraw-Eill

N.Y.

~1950)

831

,

832

25)

Seam

a

n

\'l.C.

Chem

.

E

n

bug

.

Progr

.

50 (1954) 467

Miteh81l

T

.

R

.

26)

Prutton

C

.

F

.

M

iller

e

.

o

.

3

chuette

','i.H.

Am.

lnst.

Chem

.

2ng

rs.

(

Tr

'..:.n

s

ac

ti

o

ns) 3

8

(1

942

) 123

27)

Shel1 DevelotJment

Comp:my

San

F

'r

"

nc

isco E

n

gine

ering

R

eport na 327

BUNKER AFVOER LOOPVLAK g Q M BANDSTEUN VERSTERKINGSRING---~~~ \ \ \ \ SCHAAL 1-2Q \ \ \ \ \ \ 1 I 1 I \ 0 I 0 I I 10 1 10 I 'r- ... -0/ \ I I I I I \ \ I I " \

,

,

I \

,

\ I \

'

\ \ /

"

\ I \ I \ I \ I \ I \ I

\','

/1 1/ 1/ /i // // // /i /i II // // // II i, AANTAL SCHOTTEN 30

!

(

,

t ~ ~ r.

,

,.

"

0: 0: ,. ,: I: ': ': ': ,. ,. ': " " I: " ,0 I:

"

" ,. " '1 E ,: ': " " ,_,: : I:

,:

,:

,:

,:

0: I: 1

,

_:

,

,

,

1 VALPATROON SCHAAL HO ~ t

.

_~ , ~ r, I. ,. I! ,. o' ,.

,.

0: 0' ,. ': ,. ::

,.

': ,. " ,. " " o' o' AANTAL TOEREN

.

_f ,: ,. :: ,.

,

.

,

.

,.

,; "- _'. ,.

_,

_.

"

,:

n

,

.

" I. 0,

"

" 0: I;

,

.

,:

,:

I: I; ':

,.

, ,: I_, : ,:

"

,

" 3 jMIN.

-

-4-

__

~ .. - LUCHT

-

-GEDROOG DE STOF

LEIWIEL MET LAGER SCHA A L 1-1

AMMONIUMNITRAAT DROGER E.O.H.M. RUEMPOL MEI '66 MATEN In mM