Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем широко распространены в химической и смежных отраслях промышленности, поскольку в аппаратах та­кого типа можно высушивать зернистые, пастообразные и жидкие материалы. Процесс протекает с большой скоростью, съем влаги с 1 м² газораспределительной решетки в зависимости от размера частиц материала и температурного режима сушки составляет 500—3000 кг/(м^2.ч). Возможность сушки слипающихся, пастооб­разных и жидких материалов объясняется тем, что кипящий (взвешенный, псевдоожиженный) слой является как бы «ретуром» предварительно подсушенного продукта[10].

В установках со взвешенным слоем можно одновременно про­водить несколько процессов, например сушку и обжиг, сушку и гранулирование сушку и измельчение.

Такие установки разнообразны как по конструкции, так и по гидродинамическим и тепловым режимам. Их можно классифици­ровать по количеству камер, по режиму процесса (периодического, полунепрерывного и непрерывного действия), по конфигурации сушильной камеры (круглые и прямоугольные, постоянного и рас­ширяющегося по высоте сечения), по гидродинамическому режиму (с кипящим, фонтанирующим и вихревым слоем).

Схемы различных сушилок с кипящим слоем показаны на рис. 3.2.: а — однокамерная (однозонная) сушилка круглого сечения (применяется обычно для сушки термостойких материалов); б — однозонная прямоугольная с отношением длины к диаметру более 2, что обеспечивает направленное движение материала от места загрузки к месту выгрузки (используется для дисперсных материа­лов, содержащих внутреннюю влагу; при этом достигается высокая равномерность сушки); в и г — многозонные сушилки (в каждой зоне могут создаваться различные гидродинамические и темпера­турные режимы, так как теплоноситель подается в них отдельными вентиляторами; для надежности транспортировки материала из одной зоны в другую такие сушилки применяются для крупнозерни­стых материалов, обладающих хорошей сыпучестью); д и е — мно­гозонные сушилки с многократным использованием теплоносителя. Сушилка, представленная на рис. 3.2., г имеет горизонтальное расположение зон, причем в каждую зону может подаваться теплоноситель с определенными параметрами, и, таким образом, ка­ждая зона может работать со своими значениями температуры и ско­рости газов. Над решеткой зоны не разделяются порогами, что обес­печивает беспрепятственное движение материала вдоль решетки. Время пребывания материала в такого типа аппаратах (а сле­довательно, и время сушки) можно легко регулировать.

Рис. 1.2. Схемы различных сушилок с кипящим (псевдоожиженным) слоем:

а — однозонная круглая; б — однозонная прямоугольная с направленным дви­жением материала; в — с направленным движением материала, расположением зон одна над другой и однократным использованием теплоносителя; г — много­зонная в горизонтальной плоскости; д — многозонная с многократным исполь­зованием теплоносителя; е — цилиндрическая многозонная с многократным использованием теплоносителя.

 Оно рас­считывается из соотношения: τ_ср = Gсл/G₂,

где τ_ср — среднее расходное время пребывания материала в слое; G_сл — масса слоя; G₂ — производительность сушилки по высушен­ному материалу. Изменяя высоту слоя и, таким образом, его массу, можно регулировать τ_ср.

В химической промышленности чаще всего используют непрерывно действующие сушильные установки кипящего слоя или других разновидностей взвешенного слоя (фонтанирующего, вихревого). На рис. 1.3. показана сушильная установка для хлористого калия производительностью около 100 т/ч (диаметр су­шилки 3,2м, площадь решетки 8м²). Влажный материал подается транспортером в приемный бункер 2 и питателем-забрасывателем 3 распределяется на поверхности слоя. Вентилятором 4 воздух на­правляется для подачи в горелку, где сгорает природный газ или мазут, а также на разбавление продуктов сгорания в камеру сме­шения, составляющую одно целое с топкой 5.

Рис. 1.3. Крупномасштабная сушильная установка с кипящим (псевдоожиженным) слоем:

1 — транспортер; 2—бункер; 3 — питатель; 4—вентилятор; 

5—топка; 6—камера; 7— циклон; 8—батарейный циклон;

 9 — дымосос.

Теплоноситель посту­пает в подрешеточное пространство камеры 6 и, выходя с большой скоростью из отверстий газораспределительной решетки, псевдоожижает находящийся на ней слой высушенного продукта. Вы­сушенный продукт разгружается непрерывно через отверстие, находящееся на уровне решетки (в других установках разгрузка производится через переливное устройство, расположенное на уров­не слоя). Разгрузка на уровне решетки способствует выводу круп­ных комков. Сухой материал поступает на ленточный транспортер. Мелкая фракция, выделенная в системе циклонов (обычном 7 и батарейном 8), вертикальным шнеком подается из сборника к месту загрузки и смешивается с влажным материалом. Оконча­тельная очистка отходящего из сушильной установки теплоноси­теля осуществляется в мокром скруббере, перед которым установ­лен дымосос 9 .