化工原理 干燥器

JiangsuPolytechnicUniversitymajiangquan§14.4干燥设备(Dryer)干燥器：实现物料干燥过程的机械设备。大多数工业产品均在某个生产阶段需要干燥处理，物料需要有特定的湿含量以便加工、成型或造粒。JiangsuPolytechnicUniversitymajiangquan1.被干燥物料的特点：形状：有板状、块状、片状、针状、纤维状、粒状、粉状，膏糊状甚至液状等结构：多孔疏松型，紧密型耐热性：热敏性结块：易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散，散粒性很好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块一、干燥器概述干燥程度：脱除表面水分，结合水分甚至结晶水分。要求的平均湿含量和干燥均匀性。对粉尘及产品的回收要求，允许的最高干燥温度。外观：产品的粒度分布，一定的晶型和光泽，不开裂变形等。干燥时间:几秒几小时几天2.对产品的要求3.分类可根据不同准则对干燥器进行分类按操作压强分：常压干燥器、真空干燥器按操作方式分：连续式、间歇式按相对运动方向分：并流、逆流、错流干燥器；按加热方式可将干燥器分为：(1)对流干燥器，如：洞道式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器；(2)传导干燥器，如：滚筒式干燥器、耙式干燥器；(3)辐射干燥器，如：红外线干燥器；(4)介电加热干燥器，如：微波干燥器。间歇常压干燥器——盘架式干燥器间歇减压干燥器——耙式干燥器连续常压干燥器——回转式干燥器、气流干燥器喷雾干燥器连续减压干燥器——减压滚筒干燥器(1)保证物料的干燥质量，干燥均匀，不发生变质，保持晶形完整，不发生龟裂变形；(2)干燥速率快，干燥时间短，单位体积干燥器汽化水分量大，能做到小设备大生产；(3)能量消耗低，热效率高，动力消耗低；(4)干燥工艺简单，设备投资小，操作稳定，控制灵活，劳动条件好，污染环境小。4.干燥器的选型应考虑以下因素：二、常用对流式干燥器（ConvectiveDryer）1.厢式干燥器（Traydryer）小型的称为烘箱，大型的称为烘房在常压或真空下间歇操作热风通过湿物料表面，达到干燥的目的。常用废气部分循环法。多层长方形浅盘叠置在框架上，湿物料在浅盘中厚度常为10-100mm。优点：对物料适应性强，适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合。缺点：热效率较低，产品质量不易均匀。JiangsuPolytechnicUniversitymajiangquan进风排气物料盘加热器风扇小车进风排气1.厢式干燥器（Traydryer）热风的速度、风机的风量：加大热风的速度可提高传热系数α，但风速应小于物料带出速度。热风循环烘箱真空干燥机1.厢式干燥器（Traydryer）2.转筒干燥器（回转式干燥器，Rotarydryer)主体是沿轴向装有若干抄板的略带倾斜并能回转的圆筒3.转筒干燥器（回转式干燥器，Rotarydryer)3.转筒干燥器（回转式干燥器，Rotarydryer)优点：①生产能力大，可连续操作；②结构简单，操作方便；③故障少，维修费用低；④适用范围广（如滤饼干燥）；⑤操作弹性大；⑥清扫容易。缺点：①设备庞大；②安装、拆卸困难；③热容量系数小，热效率低；④物料在干燥器内停留时间长，且物料颗粒之间的停留时间差异较大。3.喷雾干燥器（spraydryer）采用雾化器将稀的料液分散为雾滴，在热气流(空气、氮气或过热水蒸气)中自由沉降并迅速蒸发，最后被干燥为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为10~60um，每升溶液具有100~600m2的蒸发面积。干燥时间一般为3~10S。液固优点：物料停留时间短，适于热敏性物料；所得产品为空心颗粒，操作稳定；能连续、自动化生产；由料液直接获得粉末产品，省去了蒸发、结晶、分离和粉碎操作。缺点：传热系数低；设备体积庞大；操作弹性较小，热利用率低、能耗大。喷嘴：离心喷雾器(圆周速度90～160m/s)、压力喷雾器、气流喷雾器（压缩空气或蒸汽≥300m/s）压力喷雾离心喷雾气流喷雾器雾化器（Sprayer）6.气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥，Flashdryer）使热介质和待干燥固体颗粒直接接触，并使待干燥固颗粒悬浮于流体中，因而两相接触面积大，强化了传热传质过程，广泛应用于散状物料的干燥。是固体流态化中稀相输送在干燥方面的应用。6.气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥，Flashdryer）优点：(1)干燥速度快，主要用于干燥晶体和小颗粒，物料分散悬浮在气流中，传热传质面积大。热气体进口速度高(10-40m/s)，气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大，平均传热系数比其它类型干燥器高几倍至几十倍，体积小(2)气固并流操作，符合干燥基本规律，可使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。一根10m长的气流管，80%的水分量是在长约2m左右的加速段汽化干燥的。(3)干燥时间短(秒级)，整个干燥过程不超过2秒，特别适合热敏性、易氧化、不宜粉碎的物料的干燥,(4)产品的湿含量均匀一致。(5)结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小。6.气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥，Flashdryer）某药品欲用气流干燥器干燥，已知干燥器空气入口温度为90℃，但药品在75℃以上会分解，请问若此工艺可行，有什么条件？缺点：（1）停留时间短，只适合于干燥非结合水分的干燥（2）流动阻力较大，因而风机的动力消耗较高（3）颗粒破碎现象比较严重7.沸腾床干燥器（流化床干燥，Fluidizedbeddryer）是流态化技术在干燥作业上的应用7.沸腾床干燥器（Fluidizedbeddryer）7.沸腾床干燥器（Fluidizedbeddryer）单层流化床干燥器的缺点:物料在流化床中停留时间分布不均匀，所以干燥后得到的产品湿度不均匀。特点：（1）颗粒的停留时间比气流干燥器内长，颗粒在干燥器内的停留时间可任意调节。（2）操作气速低，磨损轻，压降小（3）适宜处理粒径6－30mm粉状料。设备紧凑。停留时间不均匀的解决方法：多层流化床干燥器葡萄风干房（1）在处理液态物料时，所选择的设备通常限于喷雾干燥器、转鼓干燥器和搅拌间歇真空干燥器。（2）在溶剂回收、易燃、有致毒危险或需要限制温度时，真空操作更可取。（3）对于吸湿性物料或临界含水量高的难于干燥的物料，应选择干燥时间长的干燥器，而临界含水量低的易于干燥的物料及对温度比较敏感的热敏性物料，则可选用干燥时间短的干燥器，如气流干燥器、喷雾干燥器。（4）处理量小，宜选用厢式干燥器等间歇操作的干燥器，处理量大的，连续干燥器更适宜些。四、干燥器的选择干燥介质与物料间流动情况例图设备从物料表面掠过盘架上的物料从颗粒间穿过固定床将颗粒吹动(涌动)沸腾床将颗粒吹起(同向流动)气流床颗粒下落(气流横穿)转筒(带抄板)颗粒下落(气流上吹)喷雾干燥器首先是根据湿物料的形态、干燥特性、产品的要求、处理量和以及所采用的热源为出发点，进行干燥实验。确定干燥动力学和传递特性，确定干燥设备的工艺尺寸。结合环境要求，选择出适宜的干燥器型式。若几种干燥器同时适用时，要进行成本核算及方案比较，选择其中最佳者。干燥器选择步骤：JiangsuPolytechnicUniversitymajiangquanJiangsuPolytechnicUniversitymajiangquan第八章习题1.一般说恒速干燥阶段除去的水分为（D）A.平衡水分B.自由水分C.结合水分D.非结合水分2.不饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽相等时，传热方向（C）A．水到气B.气到水C.平衡D.判断依据不足JiangsuPolytechnicUniversitymajiangquan3.已知湿空气的如下两个参数，便可以确定其他参数（C）。A.湿度H,气体分压pB.湿度H,露点温度tdC.湿度H，干球温度tD.焓I，绝热饱和温度tas4.同一物料，如果恒速干燥速率加快，则该物料的临界含水量将不变。（错）5.在实际的干燥操作中，常用干球温度和露点温度来测量空气的湿度。（错）JiangsuPolytechnicUniversitymajiangquan致制药二班的全体同学不是每个擦肩而过的人都会相识，也不是每个相识的人都会让人牵挂。至少我们在今生，在这过地方，在一转眼的时候没有错过。若大的地球上能让我们在这里相遇真的不容易，感谢上天给我了我们在这里相识的缘分。我们都感受四季为生活而奔波，同尝人生酸甜喜怒哀乐，分享彼此风雨坎坷，虽然我们来自不同的角落，却都在同一个世界勇敢生活。人生是条风雨相伴的路，学着成长时难免犯些错误，偶尔有点累也曾让日子虚度，可总得向前迈疲惫的脚步，再冷的现实也不愿让心变冷酷，学会放弃时有些梦希望能留住，有时只想有个人可以倾诉，哭着笑着都不在感到孤独，别总把痛藏在心的最深处，记得还有我们班的兄弟姐妹们，风风雨雨中我们一同上路。别忘了——你的世界我曾经来过。勾起你的回忆了吧！别再发呆啦，好好学习吧！哈哈————