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常州市華歐干燥制粒設(shè)備有限公司
主營產(chǎn)品: 實驗室制粒機,水冷制粒機,干粉,淀粉,GMP,常州制粒機廠家 |
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2016-12-15
1、干燥的途徑
1.1、干燥傳熱的式
熱傳遞的基本方式有:①熱傳導(dǎo),這是物質(zhì)內(nèi)的一種傳熱方式,也就是說沒有物質(zhì)的宏觀位移;②對流傳熱,是流體中質(zhì)點發(fā)生相對位移而引起的熱交換。在干燥過程中討論的對流傳熱是指熱量由流體傳到固體壁面(或反之)的過程,對流傳熱有自然對流和強制對流。③輻射傳熱,因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳播稱為熱輻射。物體(固體、液體和氣體)都能將熱能以電磁波的形式發(fā)射出去,而不需要任何介質(zhì)。任何物體只要在零度以上,都能發(fā)射輻射能,但是只有在物體的溫度差別較大時,輻射傳熱才能成為主要的傳熱方式。
1.2、強化干燥的基本途徑
強化傳熱的基本途徑包括:增大傳熱面積;提高總傳熱系數(shù);提高傳熱平均溫差三個方面。
1.2.1、增大氣固相之間的傳熱面積
當(dāng)溫差與傳熱系數(shù)不變時,傳熱面積的增大與傳熱量的增加成正比,因此,增大傳熱面積可以提高總傳熱量。增大傳熱面積不應(yīng)該簡單的將設(shè)備放大,而要從設(shè)備的結(jié)構(gòu)來考慮,即在單位體積內(nèi)提供較大的傳熱面積,例如采用螺旋板式干燥器。減小固體物質(zhì)的顆粒直徑,提高固相物質(zhì)的分散性等。
1.2.2、提高總傳熱系數(shù)K值
傳熱系數(shù)與流體的流動及污垢熱阻有關(guān),增加流體的流動速率,破壞流體流動的層流邊界層,可以大大提高傳熱系數(shù),比如,采用螺旋管等可以破壞邊界層。防止結(jié)垢和及時清除垢層,可以減少垢層熱阻。盡量采用熱導(dǎo)率大的材料。
1.2.3、增大平均溫度差
增大傳熱平均溫差可以提高傳熱速率。但平均溫度差既受到熱源(油、水蒸汽、煤、電等)的限制,又受到物料性質(zhì)的限制,即受物料允許上限溫度的限制。
此外,干燥過程是熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時進行的操作,如果將干燥介質(zhì)(如空氣)預(yù)先除濕,加大質(zhì)量傳遞推動力,也是強化干燥的有效途徑。
2、干燥設(shè)備的簡介
目前應(yīng)用于普通輕鈣干燥裝置較普遍的有回轉(zhuǎn)滾簡干燥機、列管干燥機、盤式干燥機、鏈?zhǔn)礁稍餀C、空心槳葉干機、閃蒸干燥機以及組合干燥機?,F(xiàn)僅對幾種設(shè)備作簡要分析。
2.1、回轉(zhuǎn)滾筒干燥機
回轉(zhuǎn)滾筒干燥器的主體是有一定傾斜度并能回轉(zhuǎn)的圓簡體。目前應(yīng)用較廣的是間接加熱的回轉(zhuǎn)滾筒干燥器。該設(shè)備用于輕鈣干燥,生產(chǎn)能力大,連續(xù)生產(chǎn),結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。由于是間接加熱,故尾氣處理設(shè)備也簡單,因而動力消耗也較省。但是此設(shè)備的不足之處是:①設(shè)備龐大,一次性投資多,總傳熱系數(shù)低(約70~150W/m℃),熱效率低(30%~50%)。②因為該設(shè)備主要是靠熱傳導(dǎo)加熱,物料直接接觸加熱器壁,碳酸鈣中的碳酸鎂分解溫度為350℃,所以極易因其分解而反堿;同時較小顆粒物料很容易干燥過度,影響其分散性和白度,尤其不適應(yīng)活性鈣的干燥。③設(shè)備容積利用程度很低.物料填充系數(shù)僅10%~20%;④產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。⑤煙道氣通過火管時很容易因溫度過高以及腐蝕而破損,致使煙道氣泄漏到被干燥物料的空間中,對物料造成不良影響;⑥從回轉(zhuǎn)圓筒到破碎、分篩各工序粉塵飛揚,嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量。(弊端:終水份達(dá)不到理想狀態(tài))
2.2、列管式干燥機
列管式干燥機是回轉(zhuǎn)滾筒干燥器中的一種,采用管束傳熱,增加傳熱面積,大大減小了設(shè)備尺寸,增加了單位體積的傳熱量,熱效率高達(dá)85%,可降低煤耗約20%~30%。在保留回轉(zhuǎn)滾筒優(yōu)點的同時,克服了回轉(zhuǎn)滾筒的部分缺點。但是水分控制較難,波動幅度較大,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在采用導(dǎo)熱油時,維修困難;又由于導(dǎo)熱油積碳,熱阻增大,傳熱系數(shù)下降,其干燥速率也在不斷下降。(弊端:終水份達(dá)不到理想狀態(tài))
2.3、閃蒸干燥機
閃蒸干燥器英文名為“SpinFlashdryer”,應(yīng)譯作“旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器”,現(xiàn)已約定俗成,不便改動。閃蒸干燥器是將帶攪拌的流化床干燥和氣流干燥結(jié)合成一體的干燥裝置。工作時熱空氣由人口管進人攪拌粉碎干燥室,對物料產(chǎn)生強烈的剪切、吹浮、旋轉(zhuǎn)作用,物料因受到離心、剪切、碰撞、摩擦而被微?;瑥娀藗鳠?。據(jù)有關(guān)文獻記載,閃蒸干燥器的總傳熱系數(shù)約為普通直管干燥器的3倍,廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。具體到碳酸鈣行業(yè),從實踐結(jié)果來看,產(chǎn)品的分散性、細(xì)度、白度均優(yōu)于回轉(zhuǎn)圓筒、列管、盤式干燥器。但生產(chǎn)成本及投資稍高于其他類型干燥機。(弊端:能耗大)
3、干燥設(shè)備的選型
干燥工序的能耗對整個產(chǎn)品的成本有較大的影響,根據(jù)以上干燥器的特點,我們在山東濰坊某公司年產(chǎn)2萬噸輕質(zhì)碳酸鈣項目的干燥選型上采用空心槳葉干燥機和盤式干燥機工藝,先利用空心槳葉干燥機將含水率為35%-45%的輕鈣濾餅干燥到含水率約18%,然后再進盤式干燥機,將產(chǎn)品干燥到0.2%含水率,與傳統(tǒng)的干燥方式相比,本工藝采用的二級組合干燥法干燥輕質(zhì)碳酸鈣濕料具有以下優(yōu)點:
(1)干燥的溫度較低,可保證超細(xì)活性碳酸鈣中所含的改性劑不被氧化和變色,從而保證超細(xì)活性碳酸鈣產(chǎn)品的品質(zhì)。
(2)雙軸槳式干燥器的兩根螺旋軸不停地轉(zhuǎn)動,對含濕量為35-45%%的超細(xì)活性碳酸鈣濾餅進行均勻攪拌,使物料得到充分的混合,干燥效果好。
(3)雙軸槳式干燥器的雙軸相互嚙合,具有自清理功能,可防止物料粘壁。
(4)雙軸槳式干燥器熱效率高達(dá)90%,能耗低,運行費用小。
(5)盤式干燥機是zui終干燥18%階段。在18%水份輕質(zhì)碳酸鈣具有良好的流動性,產(chǎn)品的粒度無級可調(diào),產(chǎn)品的濕含量和產(chǎn)品的粒度均勻一致。
(6)由于一級和二級干燥機的干燥溫度和物料的停留時間均可調(diào),故產(chǎn)品的濕含量和產(chǎn)量可調(diào),設(shè)備操作彈性大,運行平穩(wěn)可靠。
經(jīng)過近一年的運行表明,該系統(tǒng)具有熱效率高、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好、干燥均勻、操作工況穩(wěn)定等特點。是一種較為理想的干燥設(shè)備。