Panoramica dell'attrezzatura della macchina di essiccazione a disco sotto vuoto
L'essiccatore a disco, noto anche come essiccatore a disco o essiccatore a piastre, è un'apparecchiatura meccanica di essiccazione a conduzione di tipo agitatore sviluppata sulla base dell'essiccatore a conduzione fissa a letto e dell'essiccatore a conduzione di tipo agitatore a rastrello. Negli anni '50 e '60, l'ex Unione Sovietica lo aveva già utilizzato per essiccare grandi quantità di carbone bruno. Tuttavia, a causa del livello generalmente basso di industrializzazione dell'epoca e dell'elevato prezzo di questo complesso impianto di essiccazione, fu difficile da promuovere ad altre industrie. Nell'industria carboniera, inoltre, venne sostituito da essiccatori a tubi con costi operativi inferiori, che ne limitavano l'ulteriore sviluppo. Nella sua edizione 1975 di "Drying Equipment", Tong Rongliang citava solo sali inorganici come esempio per l'applicazione degli essiccatori a disco. Alla fine degli anni '70, con il continuo miglioramento dei metodi di produzione nei paesi industrializzati, i costi di lavorazione non erano più il problema principale che turbava le persone. Inoltre, con l'uso di nuovi materiali e la carenza di energia in tutto il mondo, gli essiccatori a disco entrarono ancora una volta nella visione della gente con i loro eccezionali vantaggi di risparmio energetico. Germania, Belgio, Giappone, Stati Uniti, Russia e altri paesi hanno aziende specializzate che conducono ricerca e produzione di essiccatori a disco. Tra questi, Krauss Maffei, azienda tedesca con una storia più lunga e un maggior successo, ha sviluppato e realizzato una serie di essiccatori a disco TT/TK (tipo a pressione atmosferica), GTT (tipo chiuso), VTI (tipo a vuoto), e li ha promossi con successo nell'industria chimica, alimentare e farmaceutica, passando da leader nelle attrezzature per l'essiccazione del carbone a moderne attrezzature chimiche fini.
L'essiccatore a disco sottovuoto è adatto per l'essiccazione di materiali termosensibili con requisiti di temperatura molto bassi, come prodotti farmaceutici, vitamine, prodotti biologici, enzimi, materiali contenenti solvente, ecc. I materiali umidi vengono aggiunti in lotti ad un alimentatore quantitativo in grado di resistere alla pressione negativa. Dopo aver acceso la pompa per vuoto per mettere l'essiccatore a disco in uno stato di pressione negativa, i materiali vengono aggiunti uniformemente all'essiccatore attraverso un blocco continuo per le operazioni di essiccazione. I materiali essiccati vengono scaricati dalla porta di scarico sul fondo dell'essiccatore. L'umidità che fuoriesce dal materiale viene recuperata attraverso il serbatoio di ricezione del condensatore e del solvente e l'intero processo operativo viene eseguito sotto vuoto.

Principio di funzionamento dell'essiccatore a disco sottovuoto
Il materiale umido viene continuamente aggiunto al primo strato di disco di essiccazione sulla parte superiore dell'essiccatore dall'alimentatore e il braccio rastrellatore con lame rotanti ruota per capovolgere continuamente il materiale. Il materiale scorre lungo una spirale esponenziale sulla superficie del disco di essiccazione e il materiale sul piccolo disco di essiccazione viene trasferito al bordo esterno, dove cade sul bordo esterno del grande disco di essiccazione sottostante. Il materiale si muove verso l'interno sul grande disco di essiccazione e cade nello strato successivo di piccolo disco di essiccazione dalla porta di alimentazione centrale. Le piastre di essiccazione di diverse dimensioni sono disposte alternativamente su e giù, permettendo al materiale di scorrere continuamente attraverso l'intero essiccatore. Un vassoio di essiccazione vuoto è riempito con mezzo riscaldante, che comprende vapore saturo, acqua calda e olio termico. Il mezzo riscaldante entra da un'estremità del vassoio di essiccazione ed esce dall'altra estremità. Il materiale essiccato cade dal secondo strato del vassoio di essiccazione al fondo del guscio e viene quindi trasferito dalle lame del rastrello alla porta di scarico per lo scarico. L'umidità fuoriesce dal materiale e viene scaricata attraverso l'uscita dell'umidità situata sul coperchio superiore. Il materiale secco scaricato dallo strato inferiore può essere imballato direttamente.
Un essiccatore a disco sottovuoto riduce il punto di ebollizione dell'umidità e rimuove l'umidità dai materiali ad una pressione inferiore alla pressione atmosferica, raggiungendo lo scopo di essiccazione a bassa temperatura. Utilizzando una pompa per vuoto per estrarre aria e umidità, si forma uno stato di vuoto nella camera di lavoro, che accelera la velocità di essiccazione. Gli essiccatori sottovuoto sono suddivisi in essiccatori statici e essiccatori dinamici, con l'essiccatore continuo a disco sottovuoto appartenente all'essiccatore sottovuoto dinamico. La sigillatura tra gli alberi superiori e inferiori di un essiccatore a disco sottovuoto richiede la lavorazione di precisione della concentricità tra gli alberi. L'imballaggio può essere aggiunto prima, seguito dalla sigillatura meccanica, saldatura del cilindro, prova e prova di pressione della cucitura di saldatura e controllo della valvola a sfera a vuoto continuo per l'alimentazione. Questi sono tutti punti di perdita. Se ogni collegamento non è in posizione, influenzerà il grado di vuoto. Pertanto, ogni collegamento deve essere finemente lavorato per garantire un essiccatore a disco ad alto vuoto.

Schema di flusso del processo dell'essiccatore a dischi sottovuoto

Caratteristiche principali dell'essiccatore a disco sottovuoto
(1) L'essiccatore a disco è un tipico essiccatore di riscaldamento a conduzione, che si basa esclusivamente sul riscaldamento della superficie della parete per il riscaldamento del materiale. Il processo di essiccazione non richiede o utilizza solo una piccola quantità di gas secco per trasportare l'umidità. Il calore perso a causa dello scarico è molto piccolo e l'efficienza termica è elevata, raggiungendo teoricamente il 100%. In pratica, può generalmente raggiungere il 60% all'80% o più. Il consumo energetico è basso, con un consumo unitario di vapore di 1,3-1,6 kg di vapore/kg di acqua.
(2) A causa del dispositivo speciale di agitazione, lo strato del materiale è sottile, l'intensità di agitazione è alta, il tasso di rinnovamento della superficie di riscaldamento è alto e l'area esposta del materiale è quasi più grande di tutte le apparecchiature di essiccazione di conduzione. La resistenza di trasferimento di massa e calore è piccola, l'efficienza è alta e il coefficiente totale di trasferimento di calore può raggiungere 250-670kj/(m2 · h. ℃) o più.
(3) A causa dello strato sottile del materiale e del buon effetto di miscelazione, i materiali asciutti e bagnati nello strato del materiale, così come la miscelazione dei materiali superiori e inferiori, sono ben mescolati. Il tempo di essiccazione dei materiali è molto più breve di quello di un essiccatore a conduzione generale, di solito entro 5-60 minuti e la temperatura di scarico è relativamente bassa, che può essere adatto a materiali sensibili al calore con requisiti meno rigorosi.
(4) Cambiando la temperatura di riscaldamento, il numero di strati, il numero e la velocità delle barre del rastrello, la struttura e la quantità delle lame del rastrello e lo spessore dello strato materiale del disco di essiccazione, il tempo di essiccazione può essere controllato e il flusso del materiale può essere libero dal backmixing, ottenendo così prodotti essiccati uniformi. I materiali con requisiti di umidità finale estremamente bassi possono anche essere completati in una sola volta.
(5) La bassa velocità di rotazione dell'agitatore ha poco effetto sulla frantumazione del materiale, che può mantenere la forma cristallina completa del materiale cristallino. Allo stesso tempo, il consumo energetico dell'agitatore è piccolo ed il motore ed il riduttore utilizzati sono più piccoli di altre apparecchiature di essiccazione conduttive rotanti.
(6) L'essiccazione viene effettuata principalmente da una piastra riscaldante, senza introdurre aria calda o solo una piccola quantità di aria calda. La velocità trasversale del vento all'interno dell'essiccatore è bassa e il contenimento della polvere è piccolo. In alcuni casi, il sistema di separazione della polvere può anche essere omesso, semplificando il processo.
(7) Gli essiccatori possono funzionare sotto pressione normale, così come in un ambiente chiuso o vuoto, pressione positiva e possono recuperare solventi. Essi sono molto adatti per asciugare materiali sensibili al calore, infiammabili, esplosivi e tossici e hanno una vasta gamma di applicazioni.
(8) Struttura verticale, piccola impronta.
(9) Nessuna polvere, basso rumore, nessuna vibrazione, in conformità con i requisiti di protezione ambientale.
(10) Rispetto ad altri tipi di apparecchiature di essiccazione, la struttura è più complessa, la difficoltà di elaborazione è maggiore e il costo è più alto.
(11) A causa del fatto che i materiali non possono essere altamente dispersi durante l'essiccazione come l'essiccazione a convezione, lo strato di materiale ha un certo spessore e il tasso di essiccazione complessivo è generalmente inferiore a quello dell'essiccazione a convezione.

Campo di applicazione dell'essiccatore a dischi sottovuoto
Negli ultimi anni, gli essiccatori a disco sottovuoto sono stati pienamente riconosciuti dalla comunità ingegneristica in patria e all'estero per le loro eccellenti caratteristiche di risparmio energetico e sono sempre più utilizzati nei settori chimico, tintura, plastica, pesticidi, farmaceutici, prodotti minerali, alimenti e prodotti agricoli, come carbone attivo, carbonato di calcio attivo, carbonato di calcio ultrafine, acido borico, coloranti e coloranti intermedi, niacina, sale, caffeina, cianuro di sodio, fluoruro di alluminio, sali di acido acrilico, derivati della cellulosa, melamina, additivi plastici, agenti schiumogeni, acceleratori, polvere assicurativa, agenti vulcanizzanti, zolfo, acido citrico, acido fumarico, vitamina C e suoi intermedi, composti lantanidi, micelio, sterilizzatori, resine sintetiche, bisonina A, ecc. Meneb、 Prodotti farmaceutici, prodotti organici, saccarosio, concentrato di zolfo, concentrato di nichel, poliossimetilene, nitrato di ammonio, solfato di potassio, carbonato di bario, gel secco idrossido di alluminio, fosfato diidrogeno di potassio, grafite, ecc. Può essere ampiamente usato per il riscaldamento continuo, l'essiccazione e l'elaborazione di raffreddamento dei materiali in varie industrie che contengono acqua o solventi, sono facili da scorrere, antiaderenti, particelle sciolte della polvere, cristalli e materiali amorfi.

Con la crescente comprensione degli essiccatori a disco nel settore industriale, vengono costantemente sviluppati nuovi settori di applicazione, come l'acetilene secco per reazioni chimiche e la calcinazione di vari sali inorganici. Negli ultimi anni, gli essiccatori a disco sono stati rapidamente applicati a nuovi materiali per batterie al litio di energia e i progetti coinvolti sono relativamente grandi. I requisiti per gli essiccatori a disco utilizzati nei materiali per batterie al litio sono più elevati e i materiali di produzione per essiccatori a disco vuoto sono molto elevati.

Foto del sito di produzione dell'essiccatore a disco sottovuoto