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气流干燥简介

 日期:2016-9-19 10:32:52 人气:65

气流干燥简介

气流干燥机.jpg

一.气流干燥简述

    19世纪末至20世纪30年代,由于对煤和一些无机化工产品需求量的扩大,箱式干燥器已经不能适应生产需求。工业上开始尝试将气流输送技术和固体流态化技术引入干燥工艺中。

    由于气流输送在工业上的到应用,而且设备比较简单,用热风既可以干燥物料,又可实现气力运输的目的,因此,气流干燥器便较早的用于工业生产。使被干燥物料在运动状态下得到干燥。物料在介质中高度分散,具有很大的干燥面积。同时,物料的湍动,大大的提高了传热传质强度,干燥速率有了很大的提高,成为目前干燥设备的主要分支。物料在热气流输送干燥时,实际与介质的接触时间很短。又是并流操作,可使用高温介质,即使对热敏物料也能应用。同时,在高温区物料处于秒面控制阶段,物料温度是由介质绝热饱和温度决定的。

虽然气流干燥器还有可以机械化操作等优点,但开始时很难找到所需要的各种风压、风量的风机和不可避免在输送过程中粉碎微粒的捕集,因此,限制了装置的规模和应用。随着气流输送技术的完善,早已解决了附属设备及相关的技术问题,加速了气流干燥技术的发展和应用,现已发展成为干燥设备的一个体系。

二.气流干燥的特征

1.粒子显著分散  由于物料成为粉粒状漂浮在热气流中而被携带,因此,干燥的有效面积大大增加。因物料单粒分散在气流中,可以把粒子的全部表面积作为干燥的有效面积。而且粒子与气体的传热系数也很大。例如,100μm左右的的粒子,以终端相对速度在气体中移动时的传热系数为2400KJ/(㎡*h*℃)。因此,气流干燥器的容积传热系数极大,就一般常用的管长来说,气平均值约为8000~24000KJ/(m³*h*℃)。其次,由于粒子高度的分散性,它所含的水分差不多都是表面水分,粒子中的水分几乎全是以表汽化的方式干燥,因此,能以快的干燥速率将含水率降到很低。

2.并流操作  由于气流干燥是并流操作,而且其表面汽化阶段能持续到极低的含水率,因此,可以使用高温气体。例如,活性炭可以使用600℃,煤可以使用400℃,淀粉可以使用500℃等高温气体。在表面漆画阶段,物料始终处于与其接触气体的湿球温度,一般不超过65℃,。不致发生燃烧或者变性,因而可以安全的操作。在干燥末期物料温度上升阶段,气体温度已经降低,因此也是很安全的。产品温度超过70~90℃的几乎没有,如果用400℃以上的气体作为干燥介质,一般1kg干燥气体可以汽化0.1~0.15kg水分,热效率可达60%~75%。

3.干燥时间短  干燥极为迅速,多数的物料只需0.5~2s,最长不超过5min(直管气流)。物料的热变性往往是温度和时间的函数,像这样短的干燥时间,即使是热敏物料,也可以进行干燥而不发生质量问题。

4。装置简单,处理两大  把以上所述的三项总括起来,则气体在单位时间内给物料的热量,是干燥器的容积、气体和物料进出两端温度差的平均值以及前述的容积传热系数三者之积。由于并流的缘故,有些气体的物料间的最初温度差达到400~500℃,因此,传递一定热量是所需的容积可以大大减小,也就是说,用容积较小的装置可以处理大量的物料,实现小设备,大生产。再从装置的结构来说,用直径为0。2~0。7m的干燥器,只要10~20m长就可以了。另外需要的仅是风机、热源、加料器、生产捕集器等,装置的配置比较简单。气流干燥器的散热面积很小,热损失量最多不过5%。而且无泄漏热气体所引起的热损失,这些都有利于提高总的热效率。如上所述,设备费用小,有些气流干燥器可以完全没有传动部分,维修及其他所需经费也很少。同时操作连续而稳定,可以完全用自动控制、气流干燥器所需的操作人员也很少。

5.其他  由于全部粒子都漂浮在气流中,因此,如果在这个装置的流程中加上风力分级设备(包括机械分级设备),则单用这种流程就可以直接把大粒子小粒子分级捕集。

三.气流干燥器的主要形式  

    直管式气流干燥器是较早的机型,针对直管气流干燥器存在的一些缺点,如设备高、气固两相的相对速度逐渐降低、使用尚不够广泛、热利用率较低、物料易粉碎等。近年来开发出不少新型的气流干燥设备。如容积小,干燥速率高的旋风气流干燥器,充分利用颗粒的变速以强化干燥过程的脉冲气流干燥器,能够干燥膏状物料的强化气流干燥器,能够干燥易氧化物料的短管气流干燥器,能保护晶体不被破碎的低速气流干燥器,能干燥浆状物料的喷雾气流干燥器等。

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