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常州市華歐干燥制粒設備有限公司
主營產品: 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,這是物質內的一種傳熱方式,也就是說沒有物質的宏觀位移;②對流傳熱,是流體中質點發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射出去,而不需要任何介質。任何物體只要在零度以上,都能發射輻射能,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;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
當溫差與傳熱系數不變時,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。增大傳熱面積不應該簡單的將設備放大,而要從設備的結構來考慮,即在單位體積內提供較大的傳熱面積,例如采用螺旋板式干燥器。減小固體物質的顆粒直徑,提高固相物質的分散性等。
1.2.2、提高總傳熱系數K值
傳熱系數與流體的流動及污垢熱阻有關,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,比如,采用螺旋管等可以破壞邊界層。防止結垢和及時清除垢層,可以減少垢層熱阻。盡量采用熱導率大的材料。
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量傳遞同時進行的操作,如果將干燥介質(如空氣)預先除濕,加大質量傳遞推動力,也是強化干燥的有效途徑。
2、干燥設備的簡介
目前應用于普通輕鈣干燥裝置較普遍的有回轉滾簡干燥機、列管干燥機、盤式干燥機、鏈式干燥機、空心槳葉干機、閃蒸干燥機以及組合干燥機。現僅對幾種設備作簡要分析。
2.1、回轉滾筒干燥機
回轉滾筒干燥器的主體是有一定傾斜度并能回轉的圓簡體。目前應用較廣的是間接加熱的回轉滾筒干燥器。該設備用于輕鈣干燥,生產能力大,連續生產,結構簡單,操作方便。由于是間接加熱,故尾氣處理設備也簡單,因而動力消耗也較省。但是此設備的不足之處是:①設備龐大,一次性投資多,總傳熱系數低(約70~150W/m℃),熱效率低(30%~50%)。②因為該設備主要是靠熱傳導加熱,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,尤其不適應活性鈣的干燥。③設備容積利用程度很低.物料填充系數僅10%~20%;④產品質量不均勻。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從回轉圓筒到破碎、分篩各工序粉塵飛揚,嚴重影響環境質量。(弊端:終水份達不到理想狀態)
2.2、列管式干燥機
列管式干燥機是回轉滾筒干燥器中的一種,采用管束傳熱,增加傳熱面積,大大減小了設備尺寸,增加了單位體積的傳熱量,熱效率高達85%,可降低煤耗約20%~30%。在保留回轉滾筒優點的同時,克服了回轉滾筒的部分缺點。但是水分控制較難,波動幅度較大,結構較為復雜。在采用導熱油時,維修困難;又由于導熱油積碳,熱阻增大,傳熱系數下降,其干燥速率也在不斷下降。(弊端:終水份達不到理想狀態)
2.3、閃蒸干燥機
閃蒸干燥器英文名為“SpinFlashdryer”,應譯作“旋轉氣流快速干燥器”,現已約定俗成,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,對物料產生強烈的剪切、吹浮、旋轉作用,物料因受到離心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化,強化了傳熱。據有關文獻記載,閃蒸干燥器的總傳熱系數約為普通直管干燥器的3倍,廣泛應用于各行各業。具體到碳酸鈣行業,從實踐結果來看,產品的分散性、細度、白度均優于回轉圓筒、列管、盤式干燥器。但生產成本及投資稍高于其他類型干燥機。(弊端:能耗大)
3、干燥設備的選型
干燥工序的能耗對整個產品的成本有較大的影響,根據以上干燥器的特點,我們在山東濰坊某公司年產2萬噸輕質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,將產品干燥到0.2%含水率,與傳統的干燥方式相比,本工藝采用的二級組合干燥法干燥輕質碳酸鈣濕料具有以下優點:
(1)干燥的溫度較低,可保證超細活性碳酸鈣中所含的改性劑不被氧化和變色,從而保證超細活性碳酸鈣產品的品質。
(2)雙軸槳式干燥器的兩根螺旋軸不停地轉動,對含濕量為35-45%%的超細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%水份輕質碳酸鈣具有良好的流動性,產品的粒度無級可調,產品的濕含量和產品的粒度均勻一致。
(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,故產品的濕含量和產量可調,設備操作彈性大,運行平穩可靠。
經過近一年的運行表明,該系統具有熱效率高、能耗低、產品質量好、干燥均勻、操作工況穩定等特點。是一種較為理想的干燥設備。