化工原理干燥器

  • 时间:2020-11-02 07:44
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  Jiangsu Polytechnic University §14.4 干燥设备 (Dryer) majiangquan 干燥器:实现物料干燥过程的机械设备。大多数工 业产品均在某个生产阶段需要干燥处理, 物料需要有特定的湿含量以便加工、成型 或造粒 。 一、 干燥器概述 1.被干燥物料的特点: majiangquan Jiangsu Polytechnic University 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: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 2.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。对粉 尘及产品的回收要求,允许的最高干燥温度。 外观:产品的粒度分布,一定的晶型和光泽,不 开裂变形等。 干燥时间: 几秒 几小时 几天 3.分类 可根据不同准则对干燥器进行分 类 按操作压强分:常压干燥器、真空干燥器 按操作方式分:连续式、间歇式 按相对运动方向分:并流、逆流、错流干燥器; 按加热方式可将干燥器分为: (1) 对流干燥器,如:洞道式干燥器、转筒干燥器、 气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器; (2) 传导干燥器,如:滚筒式干燥器、耙式干燥器; (3) 辐射干燥器,如:红外线) 介电加热干燥器,如:微波干燥器。 间歇常压干燥器 —— 盘架式干燥器 间歇减压干燥器 —— 耙式干燥器 连续常压干燥器 —— 回转式干燥器、气流干燥器 喷雾干燥器 连续减压干燥器 —— 减压滚筒干燥器 4.干燥器的选型应考虑以下因素: (1) 保证物料的干燥质量,干燥均匀,不发生变质, 保持晶形完整,不发生龟裂变形; (2) 干燥速率快,干燥时间短,单位体积干燥器汽 化水分量大,能做到小设备大生产; (3) 能量消耗低,热效率高,动力消耗低; (4) 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。 二、 常用对流式干燥器(Convective Dryer) 1.厢式干燥器(Tray dryer) 小型的称为烘箱,大型的称为烘房 在常压或真空下间歇操作热风 通过湿物料表面,达到干燥的 目的。常用废气部分循环法。 多层长方形浅盘叠置在框架上, 湿物料在浅盘中厚度常为10100mm。 优点:对物料适应性强, 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。 1.厢式干燥器(Tray dryer) 物料盘 加热器 风扇 Jiangsu Polytechnic University 小车 进风 排气 majiangquan 排气 进风 热风的速度、风机的风量:加大热风的速度 可提高传热系数α,但风速应小于物料带出 速度。 1.厢式干燥器(Tray dryer) 热风循环烘箱 线.转筒干燥器 (回转式干燥器,Rotary dryer) 主体是沿轴向装有若干抄板的略带倾斜并能回转的圆筒 3.转筒干燥器 (回转式干燥器,Rotary dryer) 3.转筒干燥器 (回转式干燥器,Rotary dryer) 优点:①生产能力大,可连续操作;②结构简单,操 作方便;③故障少,维修费用低;④适用范围广(如 滤饼干燥);⑤操作弹性大;⑥清扫容易 。 缺点:①设备庞大;②安装、拆卸困难;③热容量系 数小,热效率低;④物料在干燥器内停留时间长,且 物料颗粒之间的停留时间差异较大。 3.喷雾干燥器(spray dryer) 液固 采用雾化器将稀的料液分散为雾滴,在热气流(空气、 氮气或过热水蒸气)中自由沉降并迅速蒸发,最后被干燥 为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为10~ 60um,每升溶 液具有100~600m2的蒸发面积。干燥时间一般为3~ 10 S。 ?优点: 物料停留时间短,适于热敏性物料;所得产品 为空心颗粒,操作稳定;能连续、自动化生产;由料液直 接获得粉末产品,省去了蒸发、结晶、分离和粉碎操作。 ?缺点:传热系数低;设备体积庞大;操作弹性较小, 热利用率低、能耗大。 ?喷嘴:离心喷雾器(圆周速度90~160m/s) 、压力喷雾 器、气流喷雾器(压缩空气或蒸汽 ≥300m/s) 雾化器(Sprayer) 压力喷雾 离心喷雾 气流喷雾器 6. 气流干燥器(闪蒸干燥,瞬间干燥 ,Flash dryer) 使热介质和待干燥固体颗粒直接接触,并使待干燥固 颗粒悬浮于流体中,因而两相接触面积大,强化了传热传 质过程,广泛应用于散状物料的干燥。 是固体流 态化中稀 相输送在 干燥方面 的应用。 6. 气流干燥器(闪蒸干燥,瞬间干燥 ,Flash dryer) 6. 气流干燥器(闪蒸干燥,瞬间干燥 ,Flash dryer) 优点: (1) 干燥速度快,主要用于干燥晶体和小颗粒,物料分散悬 浮在气流中,传热传质面积大。热气体进口速度高(1040m/s),气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大,平均 传热系数比其它类型干燥器高几倍至几十倍,体积小 (2) 气固并流操作,符合干燥基本规律,可使用高温气体作 为干燥介质而不会烧坏物料。一根 10m 长的气流管, 80%的水分量是在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。 (3) 干燥时间短(秒级),整个干燥过程不超过2秒,特别适合 热敏性、易氧化、不宜粉碎的物料的干燥, (4) 产品的湿含量均匀一致。 (5) 结构简单,设备投资少,占地面积小,操作方便,性能 稳定,维修量小。 缺点: (1)停留时间短,只适合于干燥非结合水分的干燥 (2)流动阻力较大,因而风机的动力消耗较高 (3)颗粒破碎现象比较严重 某药品欲用气流干燥器干燥,已知干燥器空 气入口温度为90℃,但药品在75 ℃以上会分 解,请问若此工艺可行,有什么条件? 7

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