PDF《干燥器》

干燥器 干燥器:实现物料干燥过程的机械设备 被干燥物料的特点: 形状:有板状、块状、片状、针状、纤维状、粒状、粉状,膏糊 状甚至液状等;

结构:多孔疏松型,紧密型;

耐热性:耐热性,热敏性;

结块:易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散;

散粒性很 好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块.

对产品的要求: 干燥程度:脱除表面水分,结合水分甚至结晶水分.要求的平均 湿含量和干燥均匀性. 外观:一定的晶型和光泽,不开裂变形等. 物料的多样性,生产能力的差别,设备的适应性和局限性等要求 干燥器的形式也多样性. GLL 按加热方式分类: 干燥器选型应考虑因素: ? 对流干燥器:洞道式、转筒式、气流式、流化床、喷雾 干燥器等 ? 传导干燥器:滚筒式、耙式、间接加热干燥器 ? 辐射干燥器:红外线干燥器 ? 介电加热干燥器:微波干燥器 ? 保证物料的干燥质量:均匀,不变质,晶形完整,无龟 裂变形;

? 干燥速率快,时间短,单位体积干燥器汽化水分量大, 能做到小设备大生产;

? 能耗低,热效率高,动力消耗低;

? 干燥工艺简单,设备投资小,操作稳定,控制灵活,劳 动条件好,污染环境小. GLL 对流干燥器中物料与介质的接触方式 (1) 并流干燥特点 (2) 逆流干燥特点 高湿含量物料在进口与高温低湿气体接触,传热传质推动力大, 干燥速度很快.低湿含量物料在出口与低温高湿气体接触,推 动力小,干燥速度较慢.适用于湿物料能承受强烈干燥而不发 生龟裂、变形或表面结硬壳,而干物料又不能耐高温,且产品 湿含量较高的情况. (3) 错流干燥特点 进口端湿物料与低温高湿的气体接触,出口端干物料与高温低 湿的气体接触,各处干燥推动力和干燥速度比较均匀,适用于 湿物料不允许强烈干燥,而干物料又可以耐高温,产品湿含量 很低的场合. 干燥介质垂直穿过物料层,气体进入和流出物料层时,其温度 和湿度均有较大变化,要求物料能耐高温,并能承受快速干燥. GLL 气固固气逆流 并流 错流 气固连续干燥器中的气固接触方式 影响干燥过程的主要因素 ?物料尺寸和气固接触方式 ?减小物料尺寸,干燥面积增大,干燥速率加快. GLL 厢式 (室式) 干燥器 小型的称为烘箱,大型的称为烘房,可同时处理多种物料. 通常在常压或真空下间歇操作. 进风 排气 物料盘 加热器 风扇 小车 进风 排气 常用的干燥器 优点:对物料适应性强,可以用于各种物料的干燥,适用于 小规模多品种、干燥条件变动大的场合. 缺点:热效率较低,产品质量不易均匀. GLL 洞道式干燥器 空气连续地在洞道内被加热并强制地流过物料表面,流程 可安排成并流或逆流,还可根据需要安排中间加热或废气 循环,干燥介质可用热空气和烟道气. 洞道干燥器容积大,小车在洞道内停留时间长,适用于具 有一定形状的比较大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥. 风扇 加热器 小火车 进气 排气口 湿物料 干品 GLL 气流干燥器 1-料斗;

2-螺旋加料器;

3-空气过滤器;

4-风机;

5-预热器;

6-干燥管;

7-旋风分离器 干燥速度快 气固并流操作,符合干燥基本规律 干燥时间短,特别适合于热敏性物料的干燥 湿含量均匀 结构简单 优点: 缺点: 物料停留时间短,常被用作物料的预干燥 颗粒破碎现象比较严重 气固两相分离任务很重 气固两相接触时间短 气体通过干燥系统的流动阻力较大 GLL 散粒状湿物料从加料口送入,热 气体穿过流化床底部的多孔气体 分布板,将颗粒物料悬浮在上升 的气流中形成沸腾状流化床,料 层内颗粒的相互碰撞、混合剧烈, 气固两相间的传热传质过程得到 强化,使物料得以干燥. 干燥产品经床侧出料管卸出,湿 废气体由床层顶部排出,经旋风 分离器分离所夹带的少量细微粉 后放空. 流化床干燥器(沸腾床干燥器) 湿物料 废气 热空气 干品 GLL 流化床干燥器的特点 气流干燥与流态化干燥的区别在于操作气速不同. 气流管中颗粒浓度较低,流化层中颗粒浓度较大;

工业上常将流化床干燥器与气流干燥器串联使用 流化床干燥器结构简单,造价较低,可动部件少,维修 费用低,物料磨损较小,气固分离比较容易,传热传质 速率快,热效率较高,物料停留时间可以任意调节,因 而这种干燥器在工业上获得了广泛的应用,已发展成为 粉粒状物料干燥的最主要手段. GLL 停留时间不均匀问题的解决方法 多层流化床 卧式多室流化床 GLL 喷雾干燥器 用于干燥溶液、浆液或悬浮液. 优点:干燥速度快,干燥时间短,特别适合于热敏性物料;

由液体直接得到干燥产品,无需蒸发、结晶、固液 机械分离等操作,故又称为一步干燥法. 缺点:体积传热系数很低,ka约为30~90W/m2・ K,水分汽 化强度仅为10~20kg/m3・ h,故干燥器体积庞大,热效 率较低,动力消耗较大. GLL 转筒干燥器 产品 废气 湿料 热风 特点: (1) 机械化程度较高,生产能力较大;

(2) 干燥介质通过转筒的阻力较小;

(3) 对物料的适应性较强,操作稳定方便,运行费用较低;

(4) 装置比较笨重,金属耗材多,传动机构复杂,维修量较大;

(5) 设备投资高,占地面积大. GLL 干燥器的选型 间歇式:生产能力小、劳动强度大、产品损失较多,不 易保持操作环境清洁.仅适用于物料数量不大,要求产 品指标不同的场合. 连续式:干燥时间较短、产品质量均匀、劳动强度小. 选用干燥器应考虑的因素: 物料的热敏性 成品的形状、质量及价值 处理量的大小 物料的干燥速率曲线与临界含水量 物料的黏性 回收问题 干燥热源 干燥器的占地面积、排放物及噪声是否满足环保要求 GLL 干燥操作条件的确定 选择干燥条件的一般原则 ?干燥介质(空气、惰性气体、烟道气和过热蒸汽)的选择 温度不太高,可有氧操作时,采用热空气作为干燥介质. 易氧化物料或从物料中蒸发出易燃易爆气体时,用惰性气体. 温度要求较高,且被干燥物料不怕污染的场合,用烟道气. ?流动方式 并流适用于①当物料含水量较高时,允许进行快速干燥而不 产生龟裂或焦化的物料②干燥后期不耐高温,即干燥产品易 变色、氧化或分解等的物料. 逆流适用于①在物料含水量高时,不允许采用快速干燥的场 合;

②在干燥后期,可耐高温的物料;

③要求干燥产品含水 量很低时. 错流适用于①无论在高或低的含水量时,都可以进行快速干 燥,且耐高温的物料;

②因阻力大或干燥器构造不适宜采用 并流或逆流操作的场合. GLL ?干燥介质的进口温度 ①厢式干燥中,物料静止,介质进口温度应选择低一些;

②转筒、沸腾、气流等干燥中,物料与介质接触较为充分, 干燥速率快,时间短,介质进口温度可选择高一些. ?干燥介质离开干燥器时的相对湿度φ2和温度t2 应综合考虑t2和φ2两者 ①若t2增高,则热损失大,干燥热效率就低;

②若t2降低,而φ2又较高,湿空气可能会在干燥器出口端 的管路中析出水滴,导致干燥失败或不正常操作. ③气流干燥一般取:t2=?2+(10~30)℃,或t2= tw1+(20~50)℃ ?物料离开干燥器时的温度 各干燥操作参数相互间是有联系的,不能任意确定. 通常物料的X

1、X2及θ1是由工艺条件规定的,空气的H1由大 气状态定,若物料出口温度θ2已确定,则绝干气量L,及t

1、 t2 和H2(或φ2)只能规定两个,另两个由物料及热量衡算确定. GLL ........