干燥設備知識概述

1、1、固體物料中的濕分：A:按照物料和水分子間的結合方式分類 ：將物料與水分的結合方式分為：化學結合水、物理化學結合水、機械結合水。 B:按照物料中所含水分去除難易分類 ：按照物料中所含水分去除難易將物料中的水分分為結合水和非結合水。 C：根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其水分能否用干燥方法除去分類 ：將物料中的水分分為平衡水和自由水。 2、干燥的基本過程 ： 固體物料的干燥包括兩個基本過程，首先是對固體加熱以使?jié)穹制膫鳠徇^程，然后是汽化后的濕分蒸汽由于其蒸汽分壓較大而擴散進入氣相的傳質過程，因此，干燥過程的特點是傳熱和傳質過程同時并存，兩者相互影響而又相互制約 。 （1）干燥速率 物料的性質、

2、結構和形狀 ：不僅影響干燥面積也影響干燥速率。 干燥介質的溫度和濕度 ： 干燥操作條件 ： 干燥器的結構型式： （2）、干燥曲線和干燥速度曲線 ：干燥曲線和干燥速度曲線是通過干燥實驗求得的。 干燥過程中物料的濕含量隨干燥時間的變化情況： 干燥過程中物料的溫度隨干燥時間的變化情況： 一般情況下，干燥速率曲線是隨濕物料與水分結合情況的不同而不同的。 但對于任何一種干燥速率曲線，下列的特征是共同的： 均有一段干燥速率R常數(shù)的BC段，BC段由于干燥速率恒定，故稱之為恒速干燥階段； 均有一段干燥速率隨干燥時間增長，而不斷減小的CD段，由于CD段干燥速率下降故稱之為降速干燥階段； 在恒速干燥段結束，降速干

3、燥段開始處，曲線均有一明顯的轉折點 C，此點處物料的濕含量稱之為臨界濕含量w0，w0是物料干燥過程的一個重要參數(shù)。 （3）干燥過程分析 ：恒速干燥段 ：在物料表面水分汽化過程中，若濕物料內(nèi)部水分向表面的擴散速率等于或大于水分的表面汽化速率，則 物料表面總將維持濕潤狀態(tài)，物料的干燥速率也將停留在恒速干燥階段。 降速干燥階段 ：由于水汽傳質速率降低，干燥速率也隨之下降；另外，對于具有的顆粒狀或纖維狀物料，由于干燥表面積的減小而使干燥速率下降，從而進入降速干燥階段。 （4）干燥的副作用 ：物料的收縮 ：要注意干燥過程因物料收縮造成的物料體積縮小、形狀變化和表面裂紋。 化學變化 ：結晶無機物在強烈干燥

4、時是會失去它們的結晶水，任何熱敏性有機物在熱空氣中干燥時，容易發(fā)生某些氧化和熱分解。 生化變化 ：干燥過程中，由于物料溫度的升高和結合水分的失去，所有具有生理活性和生化特性的物料都會發(fā)生不同程度的不可逆變化。 （一）、干燥器 （二）、干燥工藝 ： 干燥操作分為單批間歇操作和連續(xù)操作。 決定干燥工藝需要了解的被干燥物料的理化性質主要有以下幾方面：（1）物料的化學性質，如組成、熱敏性（軟化點、熔點或分解點），物料的毒性，可燃性，氧化性和酸堿性（度）、摩擦帶電性、吸水性等。 （2）物料的熱物料性質，如物料含水率、假比重、真比重、比熱、導熱系數(shù)及粒度和粒度分布。 （3）其它性質。2、干燥器的選型 ：

5、干燥器的選型是確定干燥工藝的一個重要步驟。干燥器選型是否恰當合理，是所確定的干燥工藝是否成功的關鍵。干燥器選型所要考慮的因素與決定干燥工藝基本相同。 將溶液、乳濁液、懸濁液或漿料在熱風中噴霧成細小的液滴，在它下落過程中，水分被蒸發(fā)而成為粉末狀或顆粒狀的產(chǎn)品，稱為噴霧干燥。 噴霧干燥的特點 ：（1）料液經(jīng)噴霧后，表面積極大，干燥速度十分迅速。 （2）干燥過程中液滴的溫度不高，產(chǎn)品質量較好 。（3）產(chǎn)品具有良好的分散性、流動性和溶解性 。（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) 。 噴霧干燥的主要缺點有 ：當熱風溫度低于150時，干燥塔的體積比較龐大；另外，廢氣中回收微粒的分離裝

6、置要求較高。 將需要干燥的產(chǎn)品首先進行預凍，然后在真空狀態(tài)下進行升華，使水分直接由冰變成汽而獲得干燥的過程，稱之為冷凍干燥。 在整個升華階段，產(chǎn)品必須保持在凍結狀態(tài)， 因此，冷凍干燥操作時應注意：（1）要掌握合適的預凍溫度：如果預凍溫度不夠低，則產(chǎn)品可能沒有完全凍結實，在抽空升華的時候，會膨脹起泡；如果預凍的溫度太低，這不僅增加不必要的能量消耗，而且對于某些產(chǎn)品會減低凍干后的成活率。 （2）要掌握合適的加熱溫度：如果不對產(chǎn)品進行加熱或加熱不夠，引起升華速率的降低，整個干燥的時間就會延長；如果對產(chǎn)品的加熱過多，使產(chǎn)品可能出現(xiàn)局部熔化甚至全部熔化，整個干燥就會失敗。 冷凍干燥器 ： 冷凍干燥器的形

7、式按處理的物料不同而分類為：醫(yī)藥品用冷凍干燥器和食品用冷凍干燥器。 （1）醫(yī)藥品用冷凍干燥器 ：直接接觸傳熱冷凍物料，進行干燥操作。 （2）食品用冷凍干燥器 ：加熱的方法幾乎全部采用輻射加熱。 干燥的應用及節(jié)能 ：1、干燥過程的節(jié)能 ：（1）應用高效能的干燥裝置，以提高溫物料的干燥速率和節(jié)能效果，從而使整個生產(chǎn)工藝都得到了很大的改進。 （2）擴大干燥介質的種類 ：（3）應用干燥基礎理論，如濕分在物體內(nèi)部遷移機理，以改進有關干燥過程。 （4）在于燥前盡量降低物料的濕含量 （5）降低干燥過程中廢氣帶走的熱量（6）在保證干燥物料質量的前提下，盡量采用高溫干燥。（7）其它的措施 2、干燥技術的應用 ：

8、（1）高效閃蒸干燥機： 高效閃蒸干燥機是為了克服靜態(tài)干燥低效、高耗而開發(fā)的新型流態(tài)化干燥設備，結合了氣流干燥和普通流態(tài)化干燥的特點。 加熱空氣經(jīng)風道由主機底部進風口切向進入，在塔內(nèi)形成高速旋轉的氣流；物料由加料器均勻地加入主塔，易分散物料在氣流的強烈沖擊下迅速分散，同時與熱氣流進行熱交換而完成干燥任務；不易分散的物料在重力作用下自由下落，被主塔底部的多層刀片粉碎并微?；?，直到旋轉氣流能夠帶動物料上升。（2）高速離心噴霧干燥機： 溶液、懸濁液、乳濁液等液態(tài)物料經(jīng)高速離心盤霧化后，形成微細的液滴，微細液滴迅速與熱空氣進行熱交換，水或溶劑遇熱空氣迅速蒸發(fā)；干燥后的物料一部分在重力作用下由塔底排出，另

9、一部分在風力作用下由旋風分離器收集。對于超細粉，必須輔以高壓脈沖布袋收集。 在干燥塔頂部，設置熱風分配器，一方面控制熱風的流向，另一方面使進入塔內(nèi)的熱風分布均勻。特點：（1）料液霧化后，熱接觸面積高倍增加，實現(xiàn)瞬間干燥。（2）成品粒度均勻，流動性好。（3）干燥系統(tǒng)相對封閉，成品純度高，無污染。（4）成品水分較難控制，一般在3%以上，如繼續(xù)降低， 需二次干燥。（3）壓力噴霧干燥機： 液態(tài)物料經(jīng)高壓泵輸送至高壓噴嘴，在噴嘴的作用下，分散成旋轉狀的空心小液滴，液滴與熱空氣接觸并迅速進行熱交換，水分快速蒸發(fā)，空心液滴在失去水分后變成空心球狀固體，在重力作用下，大部分物料落在干燥塔底部，少量未成球的細粉

10、由旋風分離器收集。特點：（1）料液經(jīng)過高壓干燥，比表面積大大增加，干燥速度快。（2）可干燥，可造粒，亦可干燥造粒同時進行。（3）成品為空心球狀，流動性好，溶解性好。（4）噴霧形式可采用上噴式，料液和熱空氣逆流換熱，也 可采用下噴式，并流換熱。（4）氣流干燥機： 濕物料經(jīng)加料器進入氣流管道后，在加熱后的高速氣流作用下逐漸分散并隨氣流一起運動，由于氣相的速度大于固相速度，在進行熱交換過程中，從固體中揮發(fā)出來的汽體先于固體離開干燥系統(tǒng)。固體物料在達到干燥要求后由旋風分離器收集。特點：（1）氣流沿管道流動，風速快，干燥速度快，產(chǎn)量大。（2）設備結構簡單，機械傳動部件少，投資少，維修 費用低。（3）物料

11、在管道停留時間短，成品終水分難以控制。（4）設備阻力大，能耗偏高。（5）直線振動流化床： 該設備適用于顆粒粗大或顆粒不規(guī)則而導致流動性差的產(chǎn)品，或因為要避免摩擦而要求流動速度較慢的產(chǎn)品。 振動流化床的床板上均勻分布許多斜孔，物料經(jīng)一端的加料口進入流化床內(nèi)部，在床板的振動和熱風的共同作用下，物料在床層上不斷地跳躍并逐漸向出料口移動，在此過程中完成干燥任務；為了使物料及時包裝，可在流化床的后段輸送冷風對物料進行冷卻。 特點：（1）物料受熱均勻，熱交換充分，干燥效率高。（2）床層采用機械振動形式，不易堵料。（3）物料振幅較小，不致于破壞物料形狀。（4）機械傳動件少，維修費用低。（6）沸騰干燥機： 沸

12、騰干燥機又稱流化床，是廣泛適用于小顆粒狀物料的流態(tài)化設備。熱風由鼓風機送入流化床底部經(jīng)分風板均勻輸送至沸騰室，使物料在床層上形成沸騰層，物料沸騰后，與熱空氣充分接觸并產(chǎn)生熱交換而完成干燥過程。干物料大部分由出料口排出，少量細粉由沸騰主機頂部排風口隨風進入旋風分離器收集，必要時在旋風分離器后輔以布袋除塵器，以使收率達到最高。（7）網(wǎng)帶式干燥機： 物料由加料器均勻地鋪在網(wǎng)帶上，網(wǎng)帶由傳動裝置拖動在干燥機內(nèi)移動。干燥段由若干單元組成，每一單元熱風獨立循環(huán)，其中部分尾氣由專門排濕風機排出，每一單元排出廢氣量均有調節(jié)閥控制。在上循環(huán)單元中，循環(huán)風機出的風由側面風道進入單元下腔，氣流向上通過換熱器加熱，并經(jīng)分配器分配后，成噴射流吹向網(wǎng)帶，穿過物料后進入上腔，干燥過程是熱氣流穿過物料層，完成熱量傳遞的過程。上腔由風管和風機入口相連，大部分氣體循環(huán)，一部分溫度較低含濕量較大的氣體作為廢氣，經(jīng)排濕管、調節(jié)閥、排濕風機排出。下循環(huán)單元中，循環(huán)風機出來的風先進入上腔，向下經(jīng)換熱器加熱，穿過物料層進入下腔，下腔由側面風道及回風管與風機入口相連，大部分氣體循環(huán)，一部分排出。（8）雙錐回轉真