固體物料干燥——干燥設(shè)備選擇.ppt

1、干燥技術(shù),任務(wù)一 固體物料干燥設(shè)備選擇 1、明確氯堿鹽泥、PVC樹脂顆粒等的去濕要求 2、選擇實(shí)現(xiàn)鹽泥、PVC樹脂去濕要求所要采用的去濕方法和設(shè)備 3、總結(jié)常見物品（如紙張、維生素、濕硅膠等）的干燥方法,一. 去濕方法分類,（1）機(jī)械去濕 物料帶水較多時(shí)，可先用離心過濾等機(jī)械分離方法以除去大量的水； （脫水快且經(jīng)濟(jì)，但去濕程度不高）-初步去濕 （2）吸附去濕 用某種平衡水汽分壓很低的干燥劑（如CaCl2、硅膠等）與濕物料并存，使物料中的水分經(jīng)氣相而轉(zhuǎn)入干燥劑內(nèi)； （3）供熱干燥 工業(yè)干燥操作多是用熱空氣或其它高溫氣體為介質(zhì)，使之掠過物料表面，介質(zhì)向物料供熱并帶走汽化的濕分，此種操作稱為干燥。,

2、二、干燥方法（一）傳熱方式,1、傳導(dǎo)干燥 熱能通過傳熱壁面以傳導(dǎo)的方式傳給濕物料 被干燥的物料與加熱介質(zhì)不直接接觸，屬間接干燥 優(yōu)點(diǎn)：熱能利用較多 缺點(diǎn)：與傳熱壁面接觸的物料易局部過熱而變質(zhì)，受熱不均勻。 例如紙制品可以鋪在熱滾筒上進(jìn)行干燥。 2、輻射干燥 熱能以電磁波的形式由輻射器發(fā)射到濕物料表面，被物,料吸收轉(zhuǎn)化為熱能，而將水分加熱汽化。 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力強(qiáng)，干燥產(chǎn)物均勻 缺點(diǎn)：能耗大 例如用紅外線干燥自行車表面油漆 3、介電加熱干燥 將需干燥的物料置于交頻電場內(nèi)，利用高頻電場的交變作用將濕物料加熱，水分汽化，物料被干燥。 優(yōu)點(diǎn)：干燥時(shí)間短，干燥產(chǎn)品均勻而潔凈。 缺點(diǎn)：費(fèi)用大。 例如微波干燥

3、食品,4、對流干燥 熱能以對流給熱的方式由熱干燥介質(zhì)（通常熱空氣）傳給濕物料，使物料中的水分汽化。物料內(nèi)部的水分以氣態(tài)或液態(tài)形式擴(kuò)散至物料表面，然后汽化的蒸汽從表面擴(kuò)散至干燥介質(zhì)主體，再由介質(zhì)帶走的干燥過程稱為對流干燥。 優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，所得產(chǎn)品的含水量均勻。 缺點(diǎn)：熱利用率低。 5、冷凍干燥,（二）操作壓力分為常壓干燥和真空干燥。真空干燥主要用于處理熱敏性、易氧化或要求產(chǎn)品中濕分含量很低的場合。,（三）操作方式分為連續(xù)操作和間歇操作。間歇操作適用于小批量、多品種或要求干燥時(shí)間很長的特殊場合。,第五章 干燥操作技術(shù),一、 對流干燥的方法,濕空氣經(jīng)加熱后進(jìn)入干燥器，氣流與濕物料直接接觸，沿空氣行

4、程其溫度降低，濕含量增加，廢氣自干燥器另一端排出。,第二節(jié) 干燥的基本知識,第五章 干燥操作技術(shù),物料表面溫度i低于氣相主體溫度t，因此熱量以對流方式從氣相傳遞到固體表面，再由表面向內(nèi)部傳遞，這是個(gè)傳熱過程；固體表面處水氣壓 Pi高于氣相主體中水氣分壓，因此水氣由固體表面向氣相擴(kuò)散，這是一個(gè)傳質(zhì)過程?？梢妼α鞲稍镞^程是傳質(zhì)和傳熱同時(shí)進(jìn)行的過程 。,干燥過程中壓差(p-pi)越大，溫差(t-i)越高，干燥過程進(jìn)行的越快，因此干燥介質(zhì)需及時(shí)將汽化的水汽帶走，以維持一定的擴(kuò)散推動力。,第二節(jié) 干燥的基本知識,溫度為 t、分壓為 ps 的濕熱氣體流過濕物料的表面，物料表面溫度 tW低于氣體溫度 t 。

5、,1、傳熱過程 由于溫差的存在，氣體以對流方式向固體物料傳熱，使水分汽化；,2、傳質(zhì)過程 在分壓差的作用下，水分由物料表面向氣流主體擴(kuò)散，并被氣流帶走。,干燥介質(zhì),濕物料表面,濕物料內(nèi)部,濕物料內(nèi)部,濕物料表面,干燥介質(zhì),三、對流干燥過程分析,干燥介質(zhì)：載熱體、載濕體 干燥過程：物料的去濕過程 介質(zhì)的降溫增濕過程,注意：只要物料表面的水分分壓高于氣體中水分分壓，干燥即可進(jìn)行，與氣體的溫度無關(guān)。 氣體預(yù)熱并不是干燥的充要條件，其目的在于加快水分汽化和物料干燥的速度，達(dá)到一定的生產(chǎn)能力。,干燥是熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程,四、干燥設(shè)備,為滿足生產(chǎn)需要，干燥器應(yīng)達(dá)到以下基本要求：, 滿足工藝要求（干燥程度

6、、均勻性、干燥產(chǎn)品大小、 形狀要求；, 設(shè)備的生產(chǎn)能力要高；, 能耗的經(jīng)濟(jì)性；, 還應(yīng)便于操作、控制等。,常用工業(yè)干燥器,廂式干燥器,小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房， 是典型的常壓、間歇式、對流干燥設(shè)備。,優(yōu)點(diǎn)：對物料的適應(yīng)性強(qiáng)。 缺點(diǎn)：物料得不到分散，干燥速率低，熱利用率較差、 且產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。產(chǎn)量不大。,適用場合：任何形狀的物料,氣流干燥器 優(yōu)點(diǎn)：對流傳熱系數(shù)和傳熱溫度差大，干燥器的體積小，干燥速率快，物料停留時(shí)間短，可在高溫下干燥；熱利用率高；設(shè)備緊湊，結(jié)構(gòu)簡單；可以完全自動控制。 缺點(diǎn)：氣流在系統(tǒng)中壓降較大；干燥管長；在干燥過程中存在摩擦，易將產(chǎn)品磨碎；分離器的負(fù)荷大。 適用于在潮濕

7、狀態(tài)下仍能在氣體中自由流動的顆粒物料，可利用高速的熱氣流使粉、粒狀的物料懸浮于其中，在氣力輸送過程中進(jìn)行干燥。,濕物料,氣流式干燥系統(tǒng),干燥管,沸騰床干燥器（流化床干燥） 工作原理：散粒狀物料由床側(cè)加料器加入，熱氣流通過多孔分布板與物料層接觸，氣流速度保持在臨界流化速度和帶出速度之間，顆粒即能在床層內(nèi)形成流化，顆粒在熱氣流中上下翻動與碰撞，與熱氣流進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)而達(dá)到干燥的目的。當(dāng)床層膨脹到一定高度時(shí)，床層空隙率增大而使氣流流速下降，顆粒又重新落下而不致被氣流所帶走。經(jīng)干燥之后的顆粒由床側(cè)出料管卸出，氣流由頂部排出，并經(jīng)旋風(fēng)分離器回收其中夾帶的粉塵。 優(yōu)點(diǎn)：顆粒在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間可任意調(diào)節(jié)；

8、氣流速度小，物料與設(shè)備的磨損較輕，壓降小；傳熱面大，物料的最終含水量低；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。 缺點(diǎn)：因顆粒在床層中高度混合，則可引起物料的短路和返混，物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間不均勻。,流化床式干燥器,多室式流化床干燥器,噴動床干燥器 原理及流程： 物料從窄截面處加入，被進(jìn)口氣體夾帶并進(jìn)行輸送，同時(shí)使物料沿器壁返回床層，從而使物料形成循環(huán)運(yùn)動。在干燥器的擴(kuò)大部分物料呈沸騰狀態(tài),噴動床干燥器,干物料,噴動床干燥器,濕物料,噴霧干燥器（spray dryer） 原理：用噴霧器將稀料液噴成細(xì)霧滴分散于熱氣流中，使水分迅速蒸發(fā)而達(dá)到干燥的目的。通常霧滴直徑為1060um，每升溶液具有100600m2的蒸發(fā)面

9、積。 噴霧器的類型：離心噴霧器、壓力噴霧器、氣流噴霧器。 優(yōu)點(diǎn)：干燥時(shí)間短，適于熱敏性物料；所得產(chǎn)品為空心顆粒，溶解性好，質(zhì)量高；操作穩(wěn)定；能連續(xù)、自動化生產(chǎn)；由料液直接獲得粉末產(chǎn)品，省去了蒸發(fā)、結(jié)晶、分離和粉碎操作。 缺點(diǎn)：體積傳熱系數(shù)低；設(shè)備體積龐大；操作彈性較小，熱利用律低、能耗大。,轉(zhuǎn)筒干燥器 主要部件： 轉(zhuǎn)筒：呈傾斜狀，在旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助重力的作用使物料向低端 輸送。 抄板：將物料抄起后再灑下，增大干燥面積，提高干燥速率；同時(shí)促進(jìn)物料向前運(yùn)動。 優(yōu)點(diǎn)：處理量大，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)能力大，操作控制方便，干燥時(shí)間可藉調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速來控制，產(chǎn)品質(zhì)量均勻。 缺點(diǎn)：設(shè)備笨重，熱利用率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地

10、面積大。,滾筒式干燥器 間接加熱的連續(xù)干燥器，適用于溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料的干燥。,滾筒式干燥器,優(yōu)點(diǎn)：動力消耗少，干燥時(shí)間和干燥強(qiáng)度易調(diào)節(jié)。,五、干燥器的選用,（1）被干燥物料的性質(zhì),（2）濕物料的干燥特性,（3）處理量,（4）回收問題,（5）能源價(jià)格、安全操作和環(huán)境因素,（1）被干燥物料的性質(zhì) 選擇干燥器的最初方式是以被干燥物料的性質(zhì)為基礎(chǔ)的。選擇干燥器時(shí)，首先應(yīng)考慮被干燥物料的形態(tài)，物料的形態(tài)不同，處理這些物料的干燥器也不同。,第五章 干燥操作技術(shù),第一節(jié) 干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,（2）濕物料的干燥特性 濕物料不同，其干燥特性曲線或臨界含水量也不同，所需的干燥時(shí)間可能相差懸殊，應(yīng)

11、選擇不同類型的干燥器。故應(yīng)針對濕物料的濕分的類型（結(jié)合水、非結(jié)合水或二者兼有）； 初始和最終濕含量；允許的最高干燥溫度；產(chǎn)品的粒度分布；產(chǎn)品的形態(tài)、色、光澤、味等的不同而選擇不同類型的干燥器。,第五章 干燥操作技術(shù),第一節(jié) 干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,（3）處理量 被干燥濕物料的量也是選擇干燥器時(shí)需要考慮的主要問題之一。一般來說，處理量小，宜選用廂式干燥器等間歇操作的干燥器，處理量大的，連續(xù)操作的干燥器更適宜些。當(dāng)然，操作方式并不是生產(chǎn)能力的唯一因素。,第五章 干燥操作技術(shù),第一節(jié) 干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,（4）回收問題 干燥過程的回收問題主要是指： 粉塵回收； 溶劑回收。,第五章 干燥操作技術(shù),第一節(jié) 干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,（5）能源價(jià)格、安全操作和環(huán)境因素 為節(jié)約能源，在