過(guò)熱蒸汽干燥技術(shù)與設(shè)備0

1、制藥三班 9-12號(hào)目錄原理與特點(diǎn) 設(shè)備 簡(jiǎn)介 應(yīng)用實(shí)例 簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介 過(guò)熱蒸汽干燥是指利用過(guò)熱蒸汽直接與物料接觸而去除水分的一種干燥方式。 當(dāng)濕蒸汽中的水全部汽化即成為飽和蒸汽，此時(shí)蒸汽溫度仍為沸點(diǎn)溫度。如果對(duì)于飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使蒸汽溫度升高并超過(guò)沸點(diǎn)溫度，此時(shí)得到的蒸汽稱(chēng)為過(guò)熱蒸汽。 干燥所產(chǎn)生的物料內(nèi)水分蒸發(fā)所形成的過(guò)熱蒸汽被排出系統(tǒng)后，可以回收全部干燥所供給的熱量，蒸汽耗量小, 熱效率大大提高。過(guò)熱蒸汽干燥過(guò)熱蒸汽干燥原理： 水分快速蒸發(fā)階段：水的沸點(diǎn)要明顯高于被干燥物料的初始溫度，此時(shí)被干燥物料和過(guò)熱蒸汽之間存在著兩種換熱方式，即對(duì)流換熱以及凝結(jié)換熱，蒸汽與被干燥物料接觸時(shí)遇冷凝結(jié)放出

2、大量的凝結(jié)潛熱，從而使被干燥物料中的水分被快速地蒸發(fā)出來(lái)，被干燥物料的溫度迅速上升。 恒速干燥階段：被干燥物料表面始終保持著濕潤(rùn)水分進(jìn)行蒸發(fā)，蒸汽中的熱量被物料吸收，這些熱量全部用來(lái)蒸發(fā)物料表面的水分，物料表面水分的蒸發(fā)速度與物料內(nèi)部水分的擴(kuò)散速度幾乎相等，此時(shí)干燥速率保持穩(wěn)定，呈現(xiàn)恒速干燥狀態(tài)。 降速干燥階段：被干燥物料表面溫度由水的沸點(diǎn)溫度迅速上升直到達(dá)到蒸汽溫度，在這一階段蒸汽提供給物料的熱量要少于物料中水分蒸發(fā)所消耗的熱量，此時(shí)過(guò)熱蒸汽的能量分為兩部分被利用:一部分用來(lái)使物料的溫度上升，另一部分用來(lái)使物料中的水分汽化。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：干燥后產(chǎn)品品質(zhì)好 設(shè)備投資大節(jié)能效果顯著

3、 喂料易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象傳熱傳質(zhì)效率高 不適合熱敏性物料安全性好 不能獲得較低的濕含量過(guò)熱蒸汽干燥有利于環(huán)境保護(hù) 節(jié)能受條件限制具有滅菌消毒作用 利用過(guò)熱蒸汽烘干的物料 1)煤炭 2)甜菜渣 3)污泥 4)木材及壓塊木料 5)紙張6)陶瓷 7)醬油渣 8)酒糟或酒精糟 9)蘋(píng)果渣 10)牧草11)玉米和麥加工后的殘?jiān)?12)魚(yú)骨和魚(yú)肉 13)甘蔗渣設(shè)備示意圖設(shè)備示意圖圖1所示為典型過(guò)熱蒸汽干燥示意圖。廢氣中熱量的回收利用是實(shí)現(xiàn)過(guò)熱蒸汽干燥節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。由于過(guò)熱蒸汽干燥后排出的廢氣仍為蒸汽，蒸汽包含的潛熱不僅數(shù)量大，而且容易回收。廢氣的回收利用主要有兩種:一是直接利用，就是直接將廢氣用于物料的預(yù)熱

4、，或者通過(guò)加熱器將廢氣的溫度提升后進(jìn)入干燥循環(huán);二是通過(guò)熱交換器進(jìn)行回收，回收的熱量可作為臨近過(guò)程的熱源。1-3所示，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力使過(guò)熱蒸汽在換熱器以及干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，在干燥室內(nèi)，過(guò)熱蒸汽直接與物料接觸，帶走物料中的水分。從干燥室內(nèi)排出的蒸汽，分為兩部分，一部分排出干燥機(jī)外，這部分的廢氣量相當(dāng)于物料中被蒸發(fā)掉的水分的量，這些廢氣通過(guò)冷凝器凝結(jié)可以回收利用;另一部分蒸汽再次進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)物料進(jìn)行干燥。該干燥系統(tǒng)采用天然氣作為熱源對(duì)蒸汽進(jìn)行加熱以產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，同時(shí)采用了鍋爐來(lái)為系統(tǒng)提供壓力蒸汽。采用直接加熱與間接加熱相結(jié)合的方式，夾層內(nèi)的蒸汽對(duì)被干燥物料進(jìn)行預(yù)熱，把冷凝水補(bǔ)充到鍋爐中。采用了

5、使蒸汽加壓的方法來(lái)改善傳熱的性能，縮小了設(shè)備的尺寸52。從該工藝流程可以看出，對(duì)于工廠大規(guī)模的干燥生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這種干燥系統(tǒng)比較適用。1一4所示。主要特點(diǎn)有兩個(gè):第一是干燥的能源是由蒸汽等離子吹管來(lái)供給，這種蒸汽吹管可以為干燥過(guò)程提供溫度較高的過(guò)熱蒸汽。第二是它并不需要用鍋爐來(lái)作為外部設(shè)備，干燥機(jī)本身也就是蒸汽的發(fā)生裝置。此外在產(chǎn)品的干燥后續(xù)段也采用旋風(fēng)分離器來(lái)解決產(chǎn)品與蒸汽之間的分離問(wèn)題，并使廢氣能夠循環(huán)利用。干燥機(jī)在其啟動(dòng)之時(shí)需要噴水進(jìn)去，干燥過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)有足夠的過(guò)熱蒸汽在機(jī)器內(nèi)部循環(huán)進(jìn)行干燥，一部分的蒸汽引出可以回收利用，而大部分的蒸汽利用風(fēng)機(jī)來(lái)進(jìn)行循環(huán)，少量的蒸汽經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮以

6、后供給蒸汽等離子吹管來(lái)使用52。此干燥系統(tǒng)不需要蒸汽鍋爐，僅僅需要對(duì)現(xiàn)有的干燥機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改裝即可達(dá)到要求，比較適合于實(shí)驗(yàn)室研究方面。應(yīng)用實(shí)例（海參）應(yīng)用實(shí)例（海參）試驗(yàn)步驟（以干燥海參為例）（1）通過(guò)水泵將液態(tài)水注入蒸汽發(fā)生器，先循環(huán)一段時(shí)間；之后接通蒸汽發(fā)生器電源，加熱產(chǎn)生飽和蒸氣。飽和蒸汽經(jīng)過(guò)氣液分離器后，分離出冷凝水，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。（2）整個(gè)干燥系統(tǒng)正常運(yùn)行后，接通電加熱過(guò)熱器電源，加熱飽和蒸汽。通過(guò)溫度控制器獲得所需溫度范圍內(nèi)的過(guò)熱蒸汽，通過(guò)壓力控制真空泵獲取干燥箱內(nèi)所需的真空度。（3）將產(chǎn)生的符合溫度要求的過(guò)熱蒸汽通入符合真空度要求的干燥箱，進(jìn)行海參的過(guò)熱蒸汽真空干燥試驗(yàn)，干燥箱蒸汽入口和出口通過(guò)熱電偶測(cè)量進(jìn)出口的過(guò)熱蒸汽溫度，通過(guò)真空表監(jiān)測(cè)干燥箱內(nèi)真空度。（4）通過(guò)質(zhì)量監(jiān)測(cè)器測(cè)量物料的質(zhì)量變化，由于過(guò)熱蒸汽的干燥作用，物料水分逐漸減少，物料質(zhì)量處于動(dòng)態(tài)變化當(dāng)中，試驗(yàn)中每隔 2 min記錄1次物料的質(zhì)量。（5）試驗(yàn)結(jié)束后，切斷各加熱器和真空發(fā)生裝置的電源，液態(tài)水在系統(tǒng)中循環(huán)一段時(shí)間后再切斷水源。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1潘永康，王喜忠，劉相東現(xiàn)代干燥技術(shù)M北京:化學(xué)工業(yè)出版社，20062史勇春干燥過(guò)程原理與設(shè)備及新進(jìn)展M濟(jì)南:濟(jì)南出版社，