Общие сведения о сушке в урановой технологии

Наряду с механическими способами обезвоживания (фильтрация, центрифугирование и т. д.) в урановой технологии находят применение процессы сушки, основанные на удалении влаги из твердых материалов под действием тепловой энергии.

В процессе сушки происходит движение влаги из внутренних слоев твердого материала к его поверхности и удаление ее в окружающую среду благодаря поверхностному испарению.

Сушку рассматривают совместно с диффузионными процессами, так как обычно этот процесс определяется диффузионными явлениями в твердом материале.

Однако как показали работы ряда исследователей в последнее время, диффузия не всегда является основным фактором, определяющим этот процесс.

Так, например, в случае сушки капиллярно-пористых материалов или материалов зернистого строения, к которым, очевидно, относятся и многие материалы, встречающиеся в урановой технологии, в твердой фазе главным образом действуют силы тяжести и капиллярные силы. Поэтому распределение влаги между отдельными слоями твердого материала здесь не подчиняется закономерностям диффузии, хотя последние с достаточной для практических расчетов точностью все же можно использовать при расчете среднего влагосодержания в материале, а также при определении многих параметров процесса и в этом случае.

В связи с тем что сушка обычно обходится дороже, чем удаление влаги механическими способами обезвоживания, рекомендуется направлять на сушку только такие материалы, в которых количество влаги снижено до минимума, например, фильтрацией или центрифугированием.

Сушку обычно осуществляют с помощью нагретого воздуха, пара или дымовых газов, поглощающих влагу из твердого материала. Тепло можно также подводить непосредственно в сушильную камеру.

Переход влаги, находящейся в твердом материале, из жидкого состояния в газообразное происходит только в том случае, когда давление пара над поверхностью влажного материала превышает его парциальное давление в окружающей газообразной среде. Процесс сушки прекращается, если парциальное давление паров испаряющейся жидкости в смеси становится равным упругости насыщенного пара жидкости при данной температуре.