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介绍干燥设备的发展趋势及常见的干燥机型

作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-08-05 14:38    浏览量:
  用于进行干燥操作的设备。类型很多。根据操作压力可分为常压和减压(减压干燥器也称真空干燥器)。根据操作方法可分为间歇式和连续式。根据干燥介质可分为空气、烟道气或其他干燥介质。根据运动(物料移动和干燥介质流动)方式可分为并流,逆流和错流。
  干燥设备的分类类型:
  1、按操作压力
  按操作压力,干燥器分为常压干燥器和真空干燥器两类,在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程,且可降低湿分沸点和物料干燥温度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥器适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。
  2、按加热方式
  按加热方式,干燥器分为对流式、传导式、辐射式、介电式等类型。对流式干燥器又称直接干燥器,是利用热的干燥介质与湿物料直接接触,以对流方式传递热量,并将生成的蒸汽带走;传导式干燥器又称间接式干燥器,它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量,生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。这类干燥器不使用干燥介质,热效率较高,产品不受污染,但干燥能力受金属壁传热面积的限制,结构也较复杂,常在真空下操作;辐射式干燥器是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波,被湿物料表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥;介电式干燥器是利用高频电场作用,使湿物料内部发生热效应进行干燥。
  3、按运动方式
  按湿物料的运动方式,干燥器可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式;按结构,干燥器可分为厢式干燥器、输送机式干燥器、滚筒式干燥器、立式干燥器、机械搅拌式干燥器、回转式干燥器、流化床式干燥器、气流式干燥器、振动式干燥器、喷雾式干燥器以及组合式干燥器等多种。
  干燥设备又称干燥器和干燥机。用于进行干燥操作的设备,通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定含湿量的固体物料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形,陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。另外干燥后的物料也便于运输和贮存,如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下,以防霉变。由于自然干燥远不能满足生产发展的需要,各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。
  传导干燥法是通过金属等蜀面间接传递干燥所需要的热量。干燥速率比直接干燥法低。恒速干燥期间产品温度与加热源的温度没有关系,大体与装置内气体压力的饱和温度相同。为了提高干燥速率和防止干燥不均,通常采用机械搅拌或者使容器本身旋转,以增加或不断更新物料的传热面。因此有必要深入研究传热机构的附着问题。干燥装置虽然本身价格昂贵,但其特点是集尘系统的负荷小,热效率高,溶剂特别容易回收,总的费用比直接干燥法便宜得多。
干燥设备
  1、带式干燥机
  带式干燥机由若干个独立的单元段组成。每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。对干燥介质数量、温度、湿度和尾气循环量操作参数,可进行独立控制,从而保证带干机工作的可靠性和操作条件的优化。带干机操作灵活,湿物进料,干燥过程在完全密封的箱体内进行,劳动条件较好,避免了粉尘的外泄。用于透气性较好的片状、条状、颗粒状物料的干燥,对于脱水蔬菜、中药饮片等含水量高而物料温度不允许高的物料尤为合适。
  2、滚筒刮板干燥机
  滚筒刮板干燥机是通过转动的圆筒,以热传导的方式,将附在筒体外壁的液相物料或带状物料,进行干燥的一种连续操作设备。需干燥处理的料液由高位槽流入滚筒干燥器的受料槽内。干燥滚筒在传动装置驱动下,按规定的转速转动。物料由布膜装置,在滚筒壁面上形成料膜。筒内连续通入供热介质,加热筒体,由筒壁传热使料膜的湿分汽化,再通过刮刀将达到干燥要求的物料刮下,经螺旋输送至贮槽内,进行包装。蒸发除去的湿分,视其性质可通过密闭罩,引入相应的处理装置内;一般为水蒸气,可直接由罩顶的排气管放至大气中。该机主要用于处理液体物料,既可通入蒸汽、热水或热油加热干燥,又可通入冷水冷却结片。可根据不同的物料性质和工艺要求采用浸入式、喷淋式、碾辅式等加料方式。
  3、空心桨叶干燥机(叶片干燥机)
  空心桨叶干燥机又称叶片干燥机,主要由带有夹套的W形壳体和两根空心桨叶轴及传动装置组成。轴上排列着中空叶片,轴端装有热介质导入的旋转接头。干燥水分所需的热量由带有夹套的W形槽的内壁和中空叶片壁传导给物料。物料在干燥过程中,带有中空叶片的空心轴在给物料加热的同时又对物料进行搅拌,从而进行加热面的更新。是一种连续传导加热干燥机。加热介质为蒸汽,热水或导热油。加热介质通入壳体夹套内和两根空心桨叶轴中,以传导加热的方式对物料进行加热干燥,不同的物料空心桨叶轴结构有所不同。
  该机适用于处理各种膏糊状、粒状、粉状等热稳定性较好的物料,在特殊条件下也可干燥热敏性物料及在干燥过程中回收溶剂。常用于碳黑、轻质碳酸钙、钛白粉、碳酸钡、腈尿酸、石膏、粘土、二氧化锰、尼龙和聚脂切片、聚乙烯、聚丙烯(回收溶剂)等物料的干燥或冷却。
  4、真空耙式干燥机
  干燥物料从真空耙式干燥机的壳体上方正中间加入,在不断转动的耙齿的搅拌下,物料与壳体壁接触时,表面不断更新,被干燥物料受到蒸汽(或热水、导热油)间接加热,而是物料水分汽化,汽化的水分由真空泵及时抽走。被干燥物料受到热载体的间接加热,使物料中的水分汽化,汽化的水分由真空泵及时排出。
  由于操作真空度较高,一般在400~700mmHg范围内,被干燥物料表面水蒸汽压力远大于干燥器壳体内蒸发空间的水蒸汽压力。从而有利于被干燥物料内部水分和表面水分的排出,有利于被干燥物料的水分子运动,达到干燥的目的。真空耙式干燥机适用于热敏性、在高温下易氧化的物料或干燥时易板结的物料,以及干燥中排出的蒸汽须回收的物料。典型干燥物料有丙烯磺酸钠、CMC、酞菁蓝、染料中间体、羧甲基淀粉、麦芽糊精、蒽醌磺酸等。
  5、双锥形回转真空干燥器
  双锥回转真空干燥器身略如橄榄状,两端有盖,中间设两轴以支承器身。器身有夹套以加热,干燥时器身可回转,使物料与器壁经常更换接触,克服了真空烘箱中物料主要依靠加热筒传导而热效率低的缺点。回转真空干燥器在精细化工、医药等方面已应用较广,对粘度大或在回转过程中附着性强的物料不适用。该设备主要用于医药,化工、食品等行业的粉状、粒状及纤维状物料的浓缩、混合、干燥及需低温干燥的物料(如生化制品等),更适用于易氧化、易挥发、热敏性强烈刺激、有毒性物料和不允许破坏晶体的物料的干燥。
  6、真空烘箱
  由于减压以后,物料蒸发所含挥发物的蒸发温度可以降低,适用于各种热敏、易氧化物料的干燥。此装置常为园筒或其他可承真空操作的外壳,内以电热或热水、导热油通过加热板或加热管进行供热,适用于小批量间歇生产。
  烘箱是通用干燥设备,适用面较宽,属盘架式间歇干燥设备,应用于制药、化工、食品。轻工、重工业等行业物料及产品的加热固化、干燥脱水。如原料药、生药、中药饮片、浸膏、粉剂、颗粒、冲剂、水丸、包装瓶、颜料染料、脱水蔬菜、瓜果干、香肠、塑料树脂、电器元件、烘漆等。
  7、冷冻干燥机
  冷冻干燥机是先将料液冷却冻结,随后减压使冰升华而获得干物料。由于整个过程在冰点以下进行,常用于热敏物品的干燥。因真空下对冻结物料的给热比较困难,以及在减压下冷凝升华的水蒸汽需要较大的制冷系统,因此干燥费用较大。冷冻高热敏性物料中的水分,并将在高真空下保持到冰点以下温度。使水分升华而与物料分离。物料中有效成分损失少,但干燥速率低。
  8、闪蒸干燥机
  闪蒸干燥机具有科技含量高,标准化高,环保、安全,低耗,维修简单等优点
  闪蒸干燥机主要由进风系统、加热系统、加料系统、干燥主机、收料除尘系统、排风系统、控制系统等组成。工作时,湿物料由螺旋加料器进入干燥室,物料在干燥室中与高速旋转的热风相遇,细粉状物料被热风带着向干燥室上端移动,不能带走的物料落在干燥室底部,被底部的粉碎装置打碎,物料被迅速分散,物料与热风的接触面积迅速增大。在离心力的作用下(顶部有分级装置),达到干燥程度和一定细度的产品被吹出分级装置,物料在此过程中得到快速干燥。
干燥设备
  9、喷雾干燥机
  喷雾干燥机是应用较为广泛的干燥设备之一。是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。它能将液体直接干燥成粉体,这是喷雾干燥设备的最大优点。而热效率低、体积庞大、生产能力低和投资高则是它的缺点。喷雾干燥因其可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点,目前在化工、轻工、食品等行业中有广泛的应用,尤其化学工业中以染料行业应用最为广泛。
  喷雾干燥设备的工作原理是:用喷雾的方法将物料喷成雾滴分散在热空气中,当物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触时,就能使水分迅速蒸发,达到快速干燥的目的。
  采用这种喷雾干燥设备干燥方法,可以省去浓缩、过滤、粉碎等单元操作,可以获得30-500μm的粒状产品。而且干燥时间短(一般干燥时间仅为5-30s)。喷雾干燥机适用于高热敏性物料和料液浓缩过程中易分散的物料的干燥,产品流动性和速溶性好。
  10、气流干燥机
  气流干燥机是一种连续式高效固体流态化的干燥方法,在烟草、化工、医药、粮食加工等行业应用普遍。深入研究气流干燥原理及其在烟草加工中的应用技术,对于优化烘丝工艺参数、开发新的烟草干燥设备以及充分发挥气流干燥加工技术的优势进而提高卷烟产品质量具有重要意义。
  气流干燥也称瞬间干燥,是使加热介质(既是载热体也是载湿体,如空气)与待干燥的固体物料直接接触的过程。物料悬浮于气流中,加热介质以对流传热方式将热量传给物料,使物料中的部分水分汽化,从而获得一定湿含量的固体产品。在气流干燥物料的过程中,物料颗粒在气流中的运动分为加速运动阶段和等速运动阶段。在加速运动阶段,颗粒受到的曳力与浮力之和大于重力,具有向上的加速度,因此颗粒与气流的相对运动速度是一个变量;随颗粒运动速度增大,曳力逐渐减小,直至3个力的矢量和为零,颗粒进入等速运动阶段,此时气流与颗粒间的相对速度为一常数。颗粒与气流的相对运动情况对颗粒与气流之间的传热速率影响较大,在初始干燥阶段,颗粒刚进入干燥管时上升速度为零,与具有较高速度的热气流相遇,获得向上的速度,此时两相间的对流传热系数很大,物料颗粒不断加速上升,进入加速运动干燥阶段,固体颗粒在加速阶段所获得的热量占整个干燥阶段获得热量的一半以上。在干燥后期,当固体物料的上升速度接近乃至达到气流速度时,对流传热系数大大减小,干燥效率降低。在干燥流程中不断改变气固两相的相对速度,增加粒子周围边界层处的湍流强度,尽可能扩大气固两相的接触面积,增加两相的接触时间,是提高干燥效率的有效措施。
  以上为几种常见干燥装置的基本类型,我们还可以根据用户以及物料干燥工艺的具体要求需求在原有基本机型的基础之上对其进行变型开发改造。
干燥机
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