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行业动态

干燥技术的发展


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目前干燥技术发展的总趋势为:

1.干燥设备研制向***化方向发展  

由前所述,干燥设备应用极广,遍及国民经济各部门,而且需要量也很大,因此为干燥设备向***化方向发展的基础

2.干燥设备的大型化、系列化和自动化

 从干燥技术经济的观点来看,大型化的装置,具有原材料消耗低、能量消耗少、自动化水平高、生产成本低的特点。设备系列化,可对不同生产规模的工厂及时提供成套设备和部件,具投产快和维修容易的特点。例如,喷雾干燥装置,***大生产能力为55. 6kg/s产品;流化床干燥器(干燥煤)生产能力可达到97kg/s产品;双层流化床干燥器,***高年处理物料达11×108kg

 3.改进干燥设备,强化干燥过程

 近年来,常用的干燥设备(喷雾、流态化、气流干燥等),仍在原有的基础上改进和发展。

 (1)改善设备内物料的流动状况(或干燥介质的流体力学状况),强化和改善干燥过程。例如气流干燥器,从直管气流干燥,改成脉冲气流,使被干燥粒子在脉冲气流的作用下多次的加速,强化传热传质过程。又如,改进喷雾干燥器的进风装置,达到控制雾滴的运动状况等。

 (2)增添附属装置,改善干燥器的操作,扩大干燥设备的使用范围。    

    在气流干燥器的流程中,增添分散器,使气流干燥器用于分散性差的湿物料的干燥;增添破碎机,使 气流干燥器用于块状物料的干燥;增添混合器,使气流干燥器用于含水量很高的物料;增添分级机,以解决产品粒度的均匀化等。

    在喷雾干燥方面,研制了高粘度物料的雾化器;研制各种喷雾干燥器的进气分布装置,使干燥塔中心与塔壁的气速基本一致,减少喷雾干燥的粘壁;安装电磁自动振动装置,防止物料粘壁等。

    在流化床干燥器中,增添附属装置,改善其操作性能。例如在单层圆筒形流化床中,添加旋转分隔板,分隔板从流化床中部开始旋辖分隔直至出料口。湿物料从流化床中部加入,在旋转隔板的控制下,物料从进口至出口一边流化一边运动,而不会“短路”,因此,物料在流化床中的停留时间均匀。在双层流化床中的上层,增添摆动的物料松动器,当流化床操作时,松动器不停摆动,松动物料,避免形成死床层,以改善流化床的特性。在卧式多室流化床中***室,增添搅拌装置,使凝聚的湿物料分散,同时排除不能流化的大颗粒。此外,在卧式多室流化床,把固定隔板改成悬挂在回转链上的运动隔板,在运动隔板的作用下,物料从加料端均匀地移到出料端,实现了物料的“活塞流”,可使被干燥物料停留时间均匀,

产品含水率均匀。

4.采用新的干燥方法及组合干燥方法  

近年来高频干燥、微波干燥、红外线干燥以及组合干燥发展较快。其他,如利用弹性振动能,强化固体物料的干燥。弹性振动能一声波对固体物料表面作用,可使湿固体表面流体边界层破坏,减小传热和传质的阻力,故能强化干燥,但声强不能低于143 -145dB

5.降低干燥过程中能量的消耗

 干燥是消耗热量很大的化工单元装置。在干燥过程中,热效率变化很大,如药片包衣干燥时,热效率为7%;食品添加剂的流态化干燥,热效率为20%左右;一般化学工业中干燥热效率为20%- 50%,提***燥过程热效率的主要措施如下:

 

  (1)对现有干燥设备,加强热管理。如防止干燥介质的泄漏,使燃烧炉中的燃烧完全,对带有热风循环的干燥设备,尽可能地保持***大的循环风量等。

    (2)改善设备的保温。一般干燥器损失热量为3% - 30%。在对干燥器散热量进行测定的基础上,采取措施,改善设备的保温,减少热损失。

    (3)防止产品的过度干燥。干燥过程中,应严格地把产品控制在要求的含水量范围内,避免造成产品的过度干燥,而增加能量消耗。例如纸张干燥,是为了保证纸张的强度,要求其含水率为7%,而多滚筒干燥器可能将纸过度干燥到含水率为4%。为了防止过度干燥,可以减少***后几个滚筒,改为高频加热,严格控制纸张含水率在7%

    (4)减少被干燥物料的初水分含量。如果被干燥的物料是溶液,可用薄膜蒸发器浓缩后,再进行喷雾干燥;如果被干燥的物料是悬浮液,可用过滤除去大部分水分后,再进行干燥。这样可以降低单位质量产品的热能消耗。例如,天津油漆总厂把铬黄干燥改成过滤后,把滤饼用往复泵输送至喷嘴,再用气流雾化,进行喷雾干燥,产品质量好,降低了热能消耗。

    (5)回收废气带走的热量。对流干燥器在进口温度不太高的情况下,废气带走的热量与总热量之比值是很大的,有的可占总热量的40%,采用热交换器回收废气带走的热,已在工业上实施。例如用10℃的空气.通过废热回收换热器加热到84.8℃,废气可从150℃降到170℃,回收了废气中热量 25%,节约燃料23%,在两年内即可收回废热,回收换热器所用的投资。用“热管”回收废气中的热量也是很有前途的方法。

    (6)***燥燥器的空气进口温度。被干燥的物料若是非热敏性的,进入干燥器的空气温度,可以提高刭650℃以上;对于热敏性的物料,也可在保证产品质量的前提下.尽可能地采用较高的干燥器气体进口温度。因为,使用的气体温度越商,干燥器的热效率越高,例如,把20绝对湿含量为0.01的空气加热到500℃,用于干燥,在干燥器中空气放热而降温的极限是使之绝热饱和到这种状态空气的湿球温度65。8℃。可见,提***燥器的进口空气温度,可以提***燥器的理论热效率,实际热效率亦是如此。

    (7)采用过热蒸汽干燥。用过热蒸汽作干燥介质,利用蒸汽显热下降的干燥方法,叫做过热蒸汽干燥。干燥用的蒸汽,可以循环使用,以减少热损失,提***燥过程的热效率。此外,蒸汽的比定压热容比空气约大一倍,在相同的干燥热负荷下,水蒸气的用量,仅为空气用量一半,因此,提高额干燥装置的生产能力。它适于干燥发臭的物料、有爆炸危险的物料、含有机溶剂的物料以及放射性废物的干燥等。

6.闭路循环干燥流程的开发和应用  

例如用惰性气体作干燥介质的闭路循环流程。北京石油化工总厂向阳化工厂用氮气作干燥介质,干燥聚丙烯树脂,生产能力可达1 .39kg/s,产品质量也高。

7.消除干燥操作造成的公害问题  

在粉尘回收方面,用湿式除尘器洗涤废气,可使排放废气中含粉尘量降到15-35mg/m3(标准),此值的大小还取决于洗水用量。现代化的空气喷吹自动清除粉尘的袋滤器,处理后气体含尘量可以达到20mg/m3(标准)。还可采用废气洗涤和热回收组合的方式,来净化废气,它既可减少粉尘又降低了热耗。为了减少干燥中

风机产生的噪声,应选用加工精度高、动平衡调节好的风机,其次,在安装上应采取隔振和减振等措施,务必使风机噪声控制在90dB以下。

                                                                                                       ——《化工设备设计全书》