Сублимационная сушка

Физические основы этого метода сушки состоят в удалении влаги из замороженных материалов путем возгонки льда непосредственно из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

Интенсивность процесса сублимации существенно повышается при реализации ее в вакуумных установках, в которых парциальное давление обычно не превышает 0,5 мм рт. ст. [304-305].

Происходящие при этом процессы тепло- и массопереноса характеризуются большей сложностью, а их механизм изучен еще недостаточно. Несмотря на это, рассмотрение процесса сублимации на молекулярнокинетическом уровне позволяет объяснить некоторые наблюдаемые явления. Так, в работах [306-310] приведен ряд предложений о механизме сублимации, который рассматривает данный процесс с различных точек зрения, не позволяющих объединить их единой нитью, т.е. не связанных единой идеей.

Предположение А.В. Лыкова о существовании на поверхности кристаллов льда водной пленки, наличие которой получило развитие в ряде работ, подтверждено исследованиями в области гляциологии и геокриологии.

Характерной особенностью данного метода сушки является то, что он позволяет в определенных пределах регулировать пористую структуру высушиваемого материала, гидроксидов и многих веществ, а также природных алюмосиликатов, набухающих в воде.

При замерзании таких веществ при различных температурах внутри их объема образуются кристаллики льда различного размера : при низких температурах замораживания образуются более крупные кристаллы, в то время как при температуре жидкого азота формируются кристаллы очень мелкого размера. Отсюда очевидно, что при сублимационной сушке таких образцов их структурные параметры и, главным образом, размер пор, а соответственно, и величина сорбционной емкости, находятся в определенной зависимости от температуры замораживания данного образца. Так, например, глинистый минерал монтмориллонит, набухший в воде и замороженный при различных температурах, по-разному изменяет расстояние между пакетами кристаллической решетки.

Данный метод сушки пористых тел отличается от других методов тем, что он не сопровождается уплотнением структуры вещества в процессе его сушки, а напротив, сам является источником развития пористости высушиваемого вещества.

Итак, краткий обзор некоторых методов сушки коллоидных веществ и пористых материалов, широко использующихся в практике, дает определенное представление о механизме процессов, протекающих при сушке влажных дисперсных материалов.

Сушка при получении адсорбентов и катализаторов несет определенную ответственность за развитие пористой структуры высушиваемого материала, за форму и размер пор, характер распределения их объема по радиусам.

Иными словами, правильный выбор метода сушки коллоидных веществ, исключающего поверхностное натяжение интермицеллярной жидкости и существующие причины сужения устьев пор, т.е. образования пор бутылкообразной формы - залог получения активных пористых тел, структура которых, рассчитанная по данным десорбционной и адсорбционной ветвей изотермы, практически совпадает. Это, с одной стороны, облегчает выбор пористого тела для решения многих адсорбционных и каталитических задач, а с другой стороны, исключает образование бутылкообразных пор, искажающих характер распределения объема пор по радиусам.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >