青海大學(xué)干燥課件第5章第4節(jié)干燥器

1、2022-3-16第五章第五章 干燥干燥第四節(jié)第四節(jié) 干燥器干燥器2022-3-16一、干燥設(shè)備的要求和分類物料形狀：塊狀、粒狀、溶液、漿狀及膏糊狀物料形狀：塊狀、粒狀、溶液、漿狀及膏糊狀物料性質(zhì)：耐熱性、含水量、分散性、黏性、耐酸堿性、防爆性及濕度等物料性質(zhì)：耐熱性、含水量、分散性、黏性、耐酸堿性、防爆性及濕度等對干燥產(chǎn)品的要求：含水量、形狀、強(qiáng)度及粒度等對干燥產(chǎn)品的要求：含水量、形狀、強(qiáng)度及粒度等生產(chǎn)規(guī)?；蛏a(chǎn)能力生產(chǎn)規(guī)?；蛏a(chǎn)能力物料種類物料種類對干燥器的主要要求為：對干燥器的主要要求為：（1）能保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求，如含水量、強(qiáng)度、形狀等。）能保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求，如含水量、強(qiáng)度、

2、形狀等。（2）要求干燥速率快、干燥時間短，以減小干燥器的尺寸、降）要求干燥速率快、干燥時間短，以減小干燥器的尺寸、降低耗能量，同時還應(yīng)考慮干燥器的輔助設(shè)備的規(guī)格和成本，即低耗能量，同時還應(yīng)考慮干燥器的輔助設(shè)備的規(guī)格和成本，即經(jīng)濟(jì)性要好。經(jīng)濟(jì)性要好。（3）操作控制方便，勞動條件好）操作控制方便，勞動條件好2022-3-16干燥器的分類按傳熱方式分類對流干燥器廂式干燥器氣流干燥器沸騰干燥器轉(zhuǎn)筒干燥器噴霧干燥器傳導(dǎo)干燥器滾筒干燥器真空盤架式干燥器紅外線干燥器輻射干燥器微波干燥器介電干燥器按操作壓力按操作壓力常壓干燥器減壓干燥器按操作方式按操作方式連續(xù)式干燥器間歇式干燥器2022-3-16二、干燥器的

3、主要類型1、廂式干燥器(盤式干燥器) 小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房，是典型的小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房，是典型的常壓、間歇式、對常壓、間歇式、對流流干燥設(shè)備。干燥設(shè)備。優(yōu)點優(yōu)點: : 構(gòu)造簡單，設(shè)備投資構(gòu)造簡單，設(shè)備投資少，對物料的適應(yīng)性強(qiáng)。少，對物料的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點缺點: : 物料得不到分散，干物料得不到分散，干燥速率低，裝卸物料時熱利燥速率低，裝卸物料時熱利用率較差，勞動強(qiáng)度大且產(chǎn)用率較差，勞動強(qiáng)度大且產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。產(chǎn)量不大。品質(zhì)量不均勻。產(chǎn)量不大。適用場合適用場合: :塊狀、粉粒狀、片塊狀、粉粒狀、片狀和膏狀濕物料狀和膏狀濕物料 2022-3-162022-3-162022-3-

4、16洞道式干燥器2022-3-162022-3-162、帶式干燥器適用場合適用場合: : 顆粒狀、塊狀和纖維狀的物料顆粒狀、塊狀和纖維狀的物料 優(yōu)點優(yōu)點: : 可保持物料的形狀，可以同時連續(xù)干燥多種固體物料?？杀３治锪系男螤?，可以同時連續(xù)干燥多種固體物料。缺點缺點: : 生產(chǎn)能力及熱效率均較低。生產(chǎn)能力及熱效率均較低。2022-3-163、氣流干燥器適用場合適用場合: : 主要用于干燥晶體和小主要用于干燥晶體和小顆粒物料，尤其是熱敏性、易氧化、顆粒物料，尤其是熱敏性、易氧化、不宜粉碎的物料不宜粉碎的物料特點特點: : 由于氣流的速度可高達(dá)20-40m/s，物料又處于懸浮狀態(tài)，因此氣、固間的接觸

5、面積大，強(qiáng)化了傳熱和傳質(zhì)過程。 物料在運(yùn)動過程中相互摩擦并與壁面碰撞，對物料有破碎作用，因此氣流干燥器不適于干燥易粉碎的物料。 對除塵設(shè)備要求嚴(yán)，系統(tǒng)的流動阻力大。 固體物料在流化床具有“液體”性質(zhì)，所以運(yùn)輸方便，操作穩(wěn)定，成品質(zhì)量均勻，裝置無活動部分，但對所處理物料的粒度有一定的限制。 干燥管有效長度高達(dá)30m，故要求廠房高。2022-3-16氣流干燥器氣流干燥器2022-3-164、沸騰床干燥器(流化床干燥器)2022-3-16流化床干燥器流化床干燥器2022-3-16流化床干燥器特點流化床干燥器特點 (1)(1)優(yōu)點優(yōu)點 1) 接觸面大，攪拌激烈，熱容量大，熱傳導(dǎo)效果好，效率高接觸面大，

6、攪拌激烈，熱容量大，熱傳導(dǎo)效果好，效率高; 2)干燥速度快，物料在設(shè)備內(nèi)停留時間短，適宜于熱敏性物料的干燥干燥速度快，物料在設(shè)備內(nèi)停留時間短，適宜于熱敏性物料的干燥 ; 3)物料在干燥室內(nèi)的停留時間可由出料口控制，故容易控制成品的含水率物料在干燥室內(nèi)的停留時間可由出料口控制，故容易控制成品的含水率; 4)裝量簡單，設(shè)備造價低，本身無機(jī)械運(yùn)動裝置，保養(yǎng)容易，維修費用低裝量簡單，設(shè)備造價低，本身無機(jī)械運(yùn)動裝置，保養(yǎng)容易，維修費用低. (2)(2)缺點缺點 1)對被干燥物料的粒度有一定的限制對被干燥物料的粒度有一定的限制 ; 2)對易結(jié)塊物料容易產(chǎn)生與設(shè)備間的粘結(jié)對易結(jié)塊物料容易產(chǎn)生與設(shè)備間的粘結(jié)

7、; 3)單層流化床難于保證干燥均勻，故需設(shè)置多層，使設(shè)備的高度大為增加單層流化床難于保證干燥均勻，故需設(shè)置多層，使設(shè)備的高度大為增加.適用場合適用場合: 主要用于粉狀、顆粒狀濕物料主要用于粉狀、顆粒狀濕物料 2022-3-165、轉(zhuǎn)筒干燥器適用場合適用場合: : 膏狀和固態(tài)濕物料膏狀和固態(tài)濕物料 優(yōu)點：優(yōu)點：機(jī)械化程度高，生產(chǎn)能力大，流動阻力小，容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，對機(jī)械化程度高，生產(chǎn)能力大，流動阻力小，容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，對物料的適應(yīng)性較強(qiáng)。物料的適應(yīng)性較強(qiáng)。缺點：缺點：設(shè)備笨重，金屬材料耗量多，熱效率低，約為設(shè)備笨重，金屬材料耗量多，熱效率低，約為50%50%，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積，

8、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，傳動部件需經(jīng)常維修等。大，傳動部件需經(jīng)常維修等。2022-3-162022-3-166、噴霧干燥器適用場合適用場合: : 熱敏性物料熱敏性物料,溶液和泥漿狀濕物料溶液和泥漿狀濕物料2022-3-162022-3-16噴霧干燥器特點適用場合適用場合: : 熱敏性物料熱敏性物料,溶液和泥漿狀濕物料溶液和泥漿狀濕物料1 1、優(yōu)點：、優(yōu)點： (1)干燥過程非常迅速，時間僅需干燥過程非常迅速，時間僅需530s左右左右; (2)干燥過程中液滴的溫度低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。干燥過程中液滴的溫度低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。5060; (3)產(chǎn)品具有良好的溶解性、流動性和分散性，制品純度高產(chǎn)品具有良好的溶

9、解性、流動性和分散性，制品純度高; (4)生產(chǎn)過程簡化，操作控制方便，適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。生產(chǎn)過程簡化，操作控制方便，適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。2 2、缺點：、缺點： (1)設(shè)備比較復(fù)雜，一次性投資較大設(shè)備比較復(fù)雜，一次性投資較大; (2)廢氣夾帶微粉，需要分離裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費用較貴廢氣夾帶微粉，需要分離裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費用較貴; (3)設(shè)備龐大，衛(wèi)生條件要求高設(shè)備龐大，衛(wèi)生條件要求高; (4)設(shè)備的熱效率不高，動力消耗大。設(shè)備的熱效率不高，動力消耗大。2022-3-16噴霧干燥設(shè)備噴霧干燥設(shè)備 2022-3-167、滾筒干燥器適用場合適用場合: : 溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料溶液

10、、懸浮液、膠體溶液等流動性物料2022-3-162022-3-16滾筒干燥器特點適用場合適用場合: : 溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料特點特點: : 生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作。生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作。 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。使用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。使用范圍廣，可干燥顆粒物料、膏糊狀物料、甚至液體物料。操作彈性大?？筛稍镱w粒物料、膏糊狀物料、甚至液體物料。操作彈性大。2022-3-16滾筒干燥機(jī)滾筒干燥機(jī)2022-3-168 8、紅外線干燥器、紅外線干燥器1）紅外線干燥器的基本原理）紅外線干燥器的基本原理 紅外線輻射器所產(chǎn)生的電磁波傳播到被干燥的物料，當(dāng)

11、紅外線的發(fā)射紅外線輻射器所產(chǎn)生的電磁波傳播到被干燥的物料，當(dāng)紅外線的發(fā)射頻率和被干燥物料中分子運(yùn)動的固有頻率頻率和被干燥物料中分子運(yùn)動的固有頻率(紅外線的發(fā)射波長和被干燥物紅外線的發(fā)射波長和被干燥物料的吸收波長料的吸收波長)相匹配時，引起物料中的分子強(qiáng)烈振動，在物料內(nèi)部發(fā)生相匹配時，引起物料中的分子強(qiáng)烈振動，在物料內(nèi)部發(fā)生激烈摩擦產(chǎn)生熱而達(dá)到干燥的目的。激烈摩擦產(chǎn)生熱而達(dá)到干燥的目的。 2）紅外線干燥器的特點）紅外線干燥器的特點 1)干燥速度快，生產(chǎn)效率高干燥速度快，生產(chǎn)效率高; 2)設(shè)備小，便于連續(xù)生產(chǎn)和自動控制設(shè)備小，便于連續(xù)生產(chǎn)和自動控制; 3)無漏波危險，易操作和維修無漏波危險，易操作

12、和維修; 4)干燥質(zhì)量好，加熱均勻干燥質(zhì)量好，加熱均勻; 5)紅外線頻率高，波長短，適用于大面積、薄層物料的加熱干燥。紅外線頻率高，波長短，適用于大面積、薄層物料的加熱干燥。2022-3-162022-3-16奇瑞自動化設(shè)備有限公司紅外線干燥設(shè)備2022-3-169、微波干燥器、微波干燥器 微波的頻率范圍在微波的頻率范圍在(300300000)MHz，波長在，波長在11000mm，微波干，微波干燥實質(zhì)上是一種使用微波介質(zhì)加熱的干燥。微波干燥的原理基本上和高頻干燥燥實質(zhì)上是一種使用微波介質(zhì)加熱的干燥。微波干燥的原理基本上和高頻干燥相同，是利用微波在快速變化的高頻電磁場中與物質(zhì)分子相互作用，被吸收

13、而相同，是利用微波在快速變化的高頻電磁場中與物質(zhì)分子相互作用，被吸收而產(chǎn)生熱效應(yīng)，把微波能量直接轉(zhuǎn)換為介質(zhì)熱能，從而達(dá)到干燥的目的。產(chǎn)生熱效應(yīng)，把微波能量直接轉(zhuǎn)換為介質(zhì)熱能，從而達(dá)到干燥的目的。 2022-3-16WB-30HA 微波干燥機(jī)微波藥材滅菌干燥設(shè)備1)干燥速度快、熱效率高干燥速度快、熱效率高 2)干燥均勻，產(chǎn)品質(zhì)量好干燥均勻，產(chǎn)品質(zhì)量好 3)選擇性加熱干燥選擇性加熱干燥 微波干燥器特點微波干燥器特點 2022-3-16冷凍干燥的基本原理冷凍干燥的基本原理 物料物料(或溶液或溶液)在較低的溫度下（在較低的溫度下（-10-50）凍結(jié)成固態(tài)，然）凍結(jié)成固態(tài)，然后在高真空后在高真空(0.1

14、33Pa)下，將其中水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)而下，將其中水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)而脫水干燥的過程。冷凍干燥，也叫升華干燥，脫水干燥的過程。冷凍干燥，也叫升華干燥，冷凍干燥的特點冷凍干燥的特點1、適于熱敏性、高氧化。適于熱敏性、高氧化。2、可保持色、香、味?？杀３稚⑾恪⑽?。3、干燥后制品能保持原有形狀。干燥后制品能保持原有形狀。4、干制品復(fù)水性能好。干制品復(fù)水性能好。5、熱能利用率高。、熱能利用率高。6、重量輕，體積小。、重量輕，體積小。1010、冷凍干燥器、冷凍干燥器2022-3-16三、干燥器的選型及發(fā)展方向1、干燥器的選型(1) 被干燥物料的性質(zhì)：熱敏性、粘附性、顆粒大小及形狀、磨損

15、性等;(2) 對干燥產(chǎn)品的要求：干燥產(chǎn)品的含水量、形狀、粒度分布、粉碎程度等;(3) 物料的干燥速度曲線與臨界含水量 確定干燥時間時，應(yīng)先由實驗做出干燥速率曲線，確定臨界含水量Xc;(4) 回收問題：固體粉粒的回收及溶劑的回收;(5) 干燥熱源：可利用熱源的選擇及能量的綜合利用;(6) 干燥器的占地面積、排放物及噪聲這些方面均應(yīng)滿足環(huán)保要求。2、干燥器的發(fā)展方向 一方面應(yīng)繼續(xù)開發(fā)干燥器的類型和品種，采用新結(jié)構(gòu)和新能源；另一方面，對現(xiàn)有的干燥器加以改造，以提高其性能。注意： 干燥器的大型化、自動化和專業(yè)化。 提高效率、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染。2022-3-16四、干燥器的設(shè)計1、干燥器的基本要求

16、（1） 能保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求，如含水量、強(qiáng)度、形狀等；（2） 干燥速率快、干燥時間短，以減小干燥器的尺寸，降低耗能量，同時還應(yīng)考慮干燥輔助設(shè)備的規(guī)格和成本，即經(jīng)濟(jì)效益要好；（3）操作控制方便，勞動條件好。2022-3-16依依據(jù)據(jù)：物物料料衡衡算算、熱熱量量衡衡算算、干干燥燥動動力力學(xué)學(xué)（干干燥燥速速率率、干干燥燥時時間間）經(jīng)經(jīng)驗驗或或半半經(jīng)經(jīng)驗驗方方法法物物料料在在干干燥燥器器內(nèi)內(nèi)的的停停留留時時間間必必須須等等于于或或稍稍大大于于所所需需的的干干燥燥時時間間飽飽和和水水蒸蒸氣氣、熱熱空空氣氣、煙煙道道氣氣、液液態(tài)態(tài)或或氣氣態(tài)態(tài)的的燃燃料料和和電電能能并并流流、逆逆流流和和錯錯流流應(yīng)應(yīng)接接近近物物料料允允許許的的最最高高溫溫度度