网站导航

新闻资讯

当前位置:主页 > 新闻资讯 >
干燥器的原理
时间:2020-09-05 17:22

  §14.4 干燥设备 (Dryer) Jiangsu Polytechnic University majiangquan 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 。 一、 干燥器概述 1. 被 干 燥 物 料 的 特 点 : Jiangsu Polytechnic University majiangquan 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 2.对产品的要求 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 可根据不同准则对干燥器进行分 3.分类 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) 介电加热干燥器,如:微波干燥器。k8, 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 4.干燥器的选型应考虑以下因素: (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。 二、 常用对流式干燥器(Convective Dryer) 1.厢式干燥器(Tray dryer) 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10100mm。 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。 1.厢式干燥器(Tray dryer) 物料盘 加热器 风扇 majiangquan Jiangsu Polytechnic University 排气 进风 排气 进风 小车 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。 1.厢式干燥器(Tray dryer) 热风循环烘箱 线.转筒干燥器 (回转式干燥器,Rotary dryer) 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,Rotary dryer) 3.转筒干燥器 (回转式干燥器,Rotary dryer) 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(spray dryer) 液固 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~ 10 S。 ?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) 雾化器(Sprayer) 压力喷雾 离心喷雾 气流喷雾器 6. 气流干燥器(闪蒸干燥,瞬间干燥 ,Flash dryer) 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 ,Flash dryer) 6. 气流干燥器(闪蒸干燥,瞬间干燥 ,Flash dryer) 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(1040m/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。 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 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? 7. 沸腾床干燥器 (流化床干燥, Fluidized bed dryer ) 是 流 态 化 技 术 在 干 燥 作 业 上 的 应 用 7. 沸腾床干燥器(Fluidized bed dryer ) 7. 沸腾床干燥器(Fluidized bed dryer ) 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。 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。 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 四、 干燥器的选择 (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线)在溶剂回收、易燃、有致毒危险或需要限制温 度时,线)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。 干燥介质与物料间流 动情况 从物料表面掠过 从颗粒间穿过 将颗粒吹动(涌动) 将颗粒吹起(同向流动) 颗粒下落(气流横穿) 颗粒下落(气流上吹) 例图 设备 盘架上的 物料 固定床 沸腾床 气流床 转筒 (带抄板) 喷雾干燥器 干燥器选择步骤: 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。 majiangquan Jiangsu Polytechnic University majiangquan 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 Jiangsu Polytechnic University majiangquan 3.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p B.湿度H, 露点温度 td C. 湿度H,干球温度t D.焓I,绝热饱和 温度tas 4.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 ) Jiangsu Polytechnic University 致制药二班的全体同学 Jiangsu Polytechnic University majiangquan 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————

联系方式

邮件:653062@qq.com
传真:010-682338766
地址:010-682338766
地址:北京门头沟区良乡工业开发区建设路22号