8精細化工過程與設備-第八章-固體干燥-副本解析

第八章固體的枯燥§8.1概述固體枯燥是指含有含有水分或其他溶劑的固體濕物料，受熱之后使其中的水分或其他溶劑汽化，除去濕分的單元操作?？菰镞^程不同于壓榨、離心、過濾等機械去濕的分別過程，它是一個傳熱、傳質(zhì)的過程，可較為徹底地去除物料外表乃至內(nèi)部的濕分。由于枯燥過程中，濕分發(fā)生相變，所以與機械去濕相比，其能耗較大，費用較高?？菰镌诤芏囝I域都有廣泛的應用。枯燥的產(chǎn)品便于加工、運輸、儲存和使用。例如，化學肥料硝銨、尿素都是利用噴霧造粒的方法而獲得粒度均勻的干顆粒產(chǎn)品；呈懸浮液狀的染料或經(jīng)過過濾所得的染料濾餅，假設不經(jīng)過枯燥，濕物料在儲存中就要發(fā)生分層，消失色差；食品工業(yè)中，枯燥是食品保藏和食品加工的重要手段之一，要長期保存食品，一般都承受枯燥的方法。其它各行各業(yè)也都離不開枯燥過程。一，枯燥方式枯燥過程中按熱能傳給濕物料的方式不同，可將枯燥分成以下幾類。

第八章固體的枯燥〔1〕傳導枯燥利用加熱外表將熱量傳給濕物料，濕物料中的濕分汽化而與物料分開的枯燥操作過程，稱為傳導枯燥。由于該過程中濕物料與加熱介質(zhì)不直接接觸，故又稱為間接加熱枯燥。假設被枯燥物料很稀或很濕時，則可承受傳導加熱。傳導加熱的熱能利用率高，但枯燥濕度比對流枯燥高?！?〕對流枯燥將枯燥介質(zhì)〔熱空氣等〕送入枯燥器，以對流傳熱方式，將熱能傳給濕物料，使物料中的水分〔或溶劑〕汽化，物料內(nèi)部的水分〔或溶劑〕以氣態(tài)或液態(tài)形式集中至物料外表，然后汽化的蒸汽從外表集中至載熱主體帶出枯燥器，這一枯燥過程稱為對流枯燥。對流枯燥過程中傳質(zhì)傳熱同時發(fā)生，枯燥介質(zhì)在將熱量傳給濕物料的同時，又將汽化的水分〔或溶劑〕帶出枯燥器，故枯燥介質(zhì)既是載熱體又是載濕體，枯燥介質(zhì)在枯燥過程中是降溫增濕過程。

第八章固體的枯燥〔3〕輻射枯燥熱能以電磁波的形式由輻射器輻射至濕物料的外表，并被濕物料吸取轉(zhuǎn)化為熱能，而使水分或溶劑汽化，這一枯燥過程稱為輻射枯燥。輻射器有電能輻射器〔如用于放射紅外線的燈泡〕和熱能輻射器，枯燥過程中熱能比較集中，適用于枯燥固體扁平狀物料?！?〕介電加熱枯燥利用高頻溝通電壓，以物料中介電損失所產(chǎn)生的內(nèi)部熱使?jié)裎锪霞訜?，水分汽化，物料被枯燥。這種內(nèi)部加熱方式加熱效率高，枯燥時間短，但費用大，使用上也受到肯定限制?；どa(chǎn)中應用最普遍的是以不飽和熱空氣為枯燥介質(zhì)的對流枯燥。本章介紹的枯燥設備也以這種枯燥方式為主。第八章固體的枯燥二，對流枯燥過程1，對流枯燥流程圖8.1為典型的對流枯燥流程示意圖，空氣經(jīng)預熱器加熱到適當溫度后進入枯燥器，在枯燥器中，空氣與濕物料直接接觸，沿其行程，氣體溫度降低，濕含量增加，廢氣從枯燥器另一端排出。對間隙枯燥過程，濕物料成批放入枯燥器內(nèi)，待枯燥至指定的含濕量要求后一次取出。對連續(xù)枯燥過程，濕物料被連續(xù)地參加和排出，濕物料與空氣可以是并流、逆流或其他形式接觸。圖8.1典型的對流枯燥流程示意圖第八章固體的枯燥2，對流枯燥過程的特點在對流枯燥過程中，經(jīng)過預熱的不飽和熱空氣從濕物料的外表流過，將熱量傳給濕物料，使物料外表水分汽化，汽化的水分由空氣帶走。枯燥介質(zhì)既是載熱體又是載濕體，它將熱量傳給物料的同時，又把由物料中汽化出來的水分帶走，所以，枯燥是傳熱和傳質(zhì)同時進展的過程。傳熱的方向是由氣相到固相，熱空氣與濕物料的溫差是傳熱的推動力，傳質(zhì)的方向是由固相到氣相，傳質(zhì)的推動力是物料外表的水汽分壓與熱空氣中水汽分壓之差。傳熱傳質(zhì)的方向相反，但親密相關，枯燥速率由傳熱速率和傳質(zhì)速率共同掌握?？菰锊僮鞯谋匾獥l件是物料外表的水汽分壓必需大于枯燥介質(zhì)〔空氣〕中的水汽分壓，在其他條件一樣的狀況下，兩者差異越大枯燥操作進展得越快。所以枯燥介質(zhì)應準時將汽化的水汽帶走，以維持肯定的傳質(zhì)推動力。假設枯燥介質(zhì)被水汽所飽和，即物料外表的水汽分壓等于枯燥介質(zhì)中的水汽分壓，推動力為零，枯燥操作停頓。第八章固體的枯燥§8.2枯燥設備一，枯燥器的分類各種枯燥器的分類方法很多，常見的有下面幾種分類分類方法：〔1〕按操作壓強分為常壓或減壓；〔2〕按操作方式分為間隙式與連續(xù)式；〔3〕按枯燥介質(zhì)類別分為空氣、煙道氣或其他枯燥介質(zhì)；〔4〕按枯燥介質(zhì)與物料流淌方式分為并流、逆流和錯流。流淌方式的選擇，對枯燥過程有重大意義，一方面會影響過程速率，另一方面也會影響產(chǎn)品質(zhì)量，下面對各種狀況略加表達。在并流枯燥器中，物料移動方向與枯燥介質(zhì)流淌方向一樣，過程中濕含量高的物料與溫度高而濕含量小的介質(zhì)在進口端相接觸，此處枯燥推動力大；而在出口端則濕含量較小的物料和濕含量較大的枯燥介質(zhì)相接觸，因而枯燥推動力小。所以并流的特點是推動力沿物料移動方向漸漸削減。它適用于以下狀況下的物料枯燥：第八章固體的枯燥①物料在濕度較大時允許快速枯燥而不會發(fā)生焦化現(xiàn)象的；②枯燥后物料不能耐高溫，即產(chǎn)物會發(fā)生分解、氧化等物理或化學性質(zhì)變化的；③枯燥后的物料吸濕性很小，否則枯燥后的物料會從枯燥介質(zhì)中吸回水分，影響產(chǎn)品質(zhì)量。并流的缺點是由于推動力沿物料移動方向漸漸變小，所以在枯燥的最終階段中，枯燥推動力變得很小，枯燥速度變慢，影響生產(chǎn)力量。在逆流枯燥器中，物料移動方向與枯燥介質(zhì)流淌方向相反，入口處的濕度高的物料與濕度大、溫度低的枯燥介質(zhì)接觸；在出口端濕度低的物料與溫度高濕度低的枯燥介質(zhì)相接觸，因此枯燥器內(nèi)各局部的枯燥推動力相差不大，分布比較均勻，適用于以下物料枯燥：①物料在濕度較大時不允許快速枯燥，以免此時物料發(fā)生龜裂等現(xiàn)象；②枯燥后的物料可以耐高溫，不會發(fā)生化學分解、氧化等現(xiàn)象；③枯燥后的物料具有較大的吸濕性；④要求過程速度大，同時又要求物料枯燥程度大。第八章固體的枯燥逆流枯燥的缺點是：入口處的物料溫度低而枯燥介質(zhì)濕度很大，接觸時介質(zhì)中的水汽會冷卻而冷凝在物料上，使物料濕度增加，使枯燥時間增加，也影響生產(chǎn)力量。為了彌補并、逆流枯燥的缺點，并強化生產(chǎn)，有時承受并流-逆流或逆流-并流聯(lián)合操作方式。在錯流枯燥器中，物料移動方向與枯燥介質(zhì)流淌方向垂直，物料外表各局部都與濕度小溫度高的枯燥介質(zhì)相接觸，所以枯燥推動力于外表各局部都很大，由于這個特點錯流枯燥適用于以下物料枯燥：①物料在溫度高和低時都能進展快速枯燥及耐高溫；②要求過程速度大，而允許介質(zhì)及能量消耗大一些。第八章固體的枯燥為了爭論便利起見，本章將枯燥器分為以下四類，而且在每類中介紹一些典型的設備?！?〕間隙式常壓枯燥器：廂式枯燥器；〔2〕間隙式減壓枯燥器：圓形減壓枯燥器；附有攪拌的減壓枯燥器；〔3〕連續(xù)式常壓枯燥器：帶式枯燥器；回轉(zhuǎn)式枯燥器；滾筒式枯燥器；圓筒式枯燥器；氣流枯燥器；噴霧枯燥器；〔4〕連續(xù)式減壓枯燥器：減壓滾筒式枯燥器。第八章固體的枯燥二，枯燥設備1，廂式枯燥器廂式枯燥器即盤架式枯燥器，有時稱烘房，是目前還在使用的最古老的枯燥器。圖8.2所示為空氣分段加熱和廢氣局部循環(huán)的廂式枯燥器。其主要構造是外壁絕熱的廂式枯燥室和放在小車支架上的放料盤。枯燥室的大小和放料盤的多少，由所處理的物料量的多少和所需的枯燥面積而定。放料盤為矩形淺盤，盤中的物料堆放厚度一般為10-100mm，放料盤分別設置成上、中、下三組，枯燥室內(nèi)設有翅片式空氣加熱器，并用風機造成循環(huán)流淌。操作時，空氣經(jīng)空氣預熱器4加熱到肯定溫度后，被風機3吸入，沿圖8.2中箭頭方向下行進入下部幾層放料盤，再經(jīng)空氣預熱器5加熱后進入中部幾層放料盤，，再經(jīng)空氣預熱器6加熱后進入上部幾層放料盤，當空氣通過濕物料的外表時，將濕物料的水分汽化帶走，從而到達枯燥的目的。

第八章固體的枯燥圖8.2廂式枯燥器1，枯燥室；2，小車；3，送風機；4-6，空氣預熱器；7，螮閥第八章固體的枯燥第八章固體的枯燥廂式枯燥器的優(yōu)點是構造簡潔、簡潔制造、適應性強，物料損失少，盤易請洗。主要缺點是物料得不到分散，枯燥時間長；假設物料量大，所需設備的容積也大；裝卸物料勞動強度大，如需要定時將物料翻動或裝卸時，粉塵飛揚，環(huán)境污染嚴峻；熱利用率低；產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。廂式枯燥器多用于產(chǎn)量小、品種多、枯燥條件變動大，枯燥時間長的物料的枯燥。第八章固體的枯燥以下圖為已定型生產(chǎn)的廂式枯燥器。圖8.3CT-C型系列熱風循環(huán)烘箱及定制烘車和烘盤第八章固體的枯燥CT-C型系列熱風循環(huán)烘箱。配用低噪音耐高溫軸流風機和自動控溫系統(tǒng)，整個循環(huán)系統(tǒng)全封閉，使烘箱的熱效率從傳統(tǒng)的烘房3-7%提高到目前的35-45%，最高熱效率可達70%。大局部熱風在箱內(nèi)循環(huán)，熱效率高，節(jié)省能源;利用強制通風作用，箱內(nèi)設有可調(diào)式分風板，物料枯燥均勻；熱源可承受蒸汽、熱水、電、遠紅外；整機噪音小，運轉(zhuǎn)平衡，溫度自控，安裝修理便利；可枯燥各種物料，物料最終含水量<1%。使用溫度：蒸汽加熱50～140℃．最高150℃；常用蒸汽壓力0.02-0.8Mpa(0.2～8kg/cm2)；用電、遠紅外溫度50～350℃；

材料有碳鋼、鋁合金、不銹鋼。.第八章固體的枯燥2，間隙式減壓枯燥器圖8.4圓筒減壓枯燥器1，外殼；2，蓋；3，空心加熱板；4，蒸汽連接收；5，蒸汽排出口第八章固體的枯燥〔1〕圓筒減壓枯燥器圓筒減壓枯燥器由兩段圓筒構成，外殼兩端以蓋密閉，枯燥室內(nèi)有假設干空心加熱板〔或加熱盤管〕，被枯燥的物料置于此類加熱板上的活動托盤中。加熱板的一段通蒸汽連管，另一端通冷凝水排解器。因枯燥而產(chǎn)生的水蒸氣從頂部連接收導入冷卻器，如枯燥所生成的蒸汽有價值而必需回收，如乙醇、乙醚等，則應承受有深冷效果的冷凝器，加以回收。在減壓下枯燥時，在枯燥的第一階段，水分的排解猛烈，物料溫度接近于在該減壓下水的沸點。但在枯燥的其次階段，物料的溫度上升，接近于加熱板的溫度，而此時枯燥速度卻下降，物料可能發(fā)生過熱，在操作上應留意。第八章固體的枯燥圓筒減壓枯燥器也已定型生產(chǎn)，見圖8.5。

圖8.5FZGYZG方形、圓形靜態(tài)真空枯燥器第八章固體的枯燥真空枯燥是將被枯燥物料置于真空條件下進展加熱枯燥。它利用真空泵進展抽氣抽濕，使工作室處于真空狀態(tài)，物料的枯燥速率大大加快，同時也節(jié)省了能源。

真空枯燥設備分為靜態(tài)枯燥器和動態(tài)枯燥機。YZG圓筒形、FZG方形真空枯燥機屬于靜態(tài)式真空枯燥器。物料在靜態(tài)枯燥器內(nèi)枯燥時，物體處于靜止狀態(tài),形體不會損壞?？菰锴斑€可進展消毒處理；物料在動態(tài)枯燥機內(nèi)枯燥時不停地翻動，枯燥更均勻、充分。

真空狀態(tài)下物料溶劑的沸點降低，所以適用于枯燥不穩(wěn)定或熱敏性物料；真空枯燥機有良好的密封性，所以又適合于枯燥需回收溶劑和含猛烈刺激、有毒氣的物料。第八章固體的枯燥為了避開物料在靜態(tài)枯燥時發(fā)生過熱現(xiàn)象，圖8.6所示的是物料動態(tài)枯燥的SZG雙錐回轉(zhuǎn)真空枯燥機。

工作原理SZG雙錐回轉(zhuǎn)真空枯燥機為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入熱水進展加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁與濕物料接觸。濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽，通過真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下，內(nèi)外翻動，故加快了物料的枯燥速度，提高枯燥效率，到達均勻枯燥的目的。圖8.6SZG

系列雙錐回轉(zhuǎn)真空枯燥機第八章固體的枯燥〔2〕真空耙式枯燥器其構造為一個帶夾套的圓筒形裝置，夾套內(nèi)可以通人蒸汽、熱水或?qū)嵊?，圓筒的中心軸上裝有漿式攪拌，用以攪拌物料，中心軸由筒外傳動裝置帶動來回轉(zhuǎn)動。操作時，被枯燥物料從殼體上方正中間參加，在不斷正反轉(zhuǎn)動的漿式攪拌的攪動下，物料沿軸始終回運動，物料與殼體壁接觸時，外表不斷更新，被枯燥物料受到載熱體的間接加熱，使物料中的水分汽化，汽化的水分由真空泵準時排出。由于操作真空度較高，一般在400～700mmHg范圍內(nèi)，被枯燥物料外表水蒸汽壓力遠大于枯燥器殼體內(nèi)蒸發(fā)空間的水蒸汽壓力。從而有利于被枯燥物料內(nèi)部水分和外表水分的排出，到達枯燥的目的。依據(jù)物料性質(zhì)和工藝要求的不同，真空耙式枯燥器需配置干式除塵器、濕式除塵器、冷凝器、冷凝液受槽、真空泵等組成枯燥單元操作。真空耙式枯燥器具有構造簡潔，操作便利，使用周期長，性能穩(wěn)定牢靠，蒸汽耗量小，適用性能強，產(chǎn)品質(zhì)量好，特殊適用于不耐高溫、易燃、調(diào)溫下易氧化的膏狀物料的枯燥。該枯燥器也已有定型生產(chǎn)。第八章固體的枯燥真空耙式枯燥器構造及工作原理示意圖第八章固體的枯燥圖8.8真空耙式枯燥器圖8.9真空耙式枯燥器構造示意圖1，殼體；2，耙齒；3，出料裝置；4，加料裝置；5，粉碎棒；6，密封裝置；7，攪拌軸；8，傳動裝置第八章固體的枯燥第八章固體的枯燥3，連續(xù)式常壓枯燥器〔1〕帶式枯燥器帶式枯燥器是使用環(huán)帶作為物料氶載和輸送裝置的枯燥器?？梢杂靡桓h(huán)帶，也可以用多根環(huán)帶。帶質(zhì)可以是帆布帶、橡膠帶、鋼帶以及金屬網(wǎng)帶。帶寬0.5-3米，一般輸送帶可以用來作為并流枯燥，金屬網(wǎng)帶則可以用來設置錯流枯燥。適合于大規(guī)模自動化生產(chǎn)。圖8.10所示單帶式枯燥器用金屬網(wǎng)帶或多孔板鉸接的鏈板帶氶載物料，物料依靠加料口的布料器均勻散布在帶上，經(jīng)枯燥后，至帶的另一端排出。一般單帶不行能很長，所以只適用于要求枯燥時間較短的物料。圖8.10單帶錯流式枯燥器示意圖第八章固體的枯燥圖8.11是一種多層帶式枯燥器，可以削減帶式枯燥器的總長度，節(jié)省占地面積，增加枯燥的時間。與此同時當物料從上層帶翻落到下一層帶時，起到翻拌的作用，有利于枯燥的速度和均勻度。輸送帶的長度和輸送速度打算于待枯燥的物料量和所需枯燥時間。圖8.11多層錯流式枯燥器示意圖1,卸料旋轉(zhuǎn)閥；2，水洗或干刷；3，風機；4，排氣管；5，輸送機；6，加料口第八章固體的枯燥圖8.12是另一種形式的多帶式枯燥器，在長方形枯燥室1中，運輸帶2套在轉(zhuǎn)滾3上，由傳動裝置帶動按需要的方向運轉(zhuǎn)，在運輸帶下面裝有假設干支承輪4，使運輸帶在運動時拉緊而不致下墜?？菰飼r，濕物料從進料器6進入掉落在最上一根運輸帶上，自左端運送至右端后，則掉落到下一根運輸帶上。此根運輸帶的運動方向與上一根運動方向相反，故將被枯燥物料從右端運送至左端。物料在運送并與熱空氣直接接觸后，不斷進展枯燥，最終從下一根帶的左端掉入卸料室內(nèi)?？諝庥伤惋L機送入枯燥器內(nèi)，先經(jīng)翅片管式預熱器〔用蒸汽作載熱體〕，加熱后與物料成逆流或錯流接觸，進展枯燥。熱空氣在在枯燥器中的流淌速度約需3米/秒，而運輸帶的速度僅為米/秒，可以保證枯燥的順當進展。廢氣從枯燥器的左上端出口排出。圖8.12多帶式枯燥器1，枯燥室；2，運輸帶；3，轉(zhuǎn)滾；4，支氶輪；5，蒸汽翅片管式預熱器；6，送料器第八章固體的枯燥還有一種帶式枯燥器，見圖8.13，在鏈帶上帶有翻板。這種運輸帶由特別嚴密的金屬〔如不銹鋼〕旋環(huán)形網(wǎng)所構成，其嚴密程度須能不讓被枯燥物料掉落人孔隙間，以免堵塞熱空氣的通過。沿著金屬網(wǎng)的全長鑲著突出的邊緣，以防止物料向網(wǎng)外散開。這種金屬網(wǎng)帶為平板形式，裝在金屬架上的平板，以鉸鏈方式聯(lián)結(jié)在一起。帶上每一板都具有突出的板頭，沿導帶路軌向前運動，此種導帶路軌在星形輪前有缺口，帶板移動到星形輪前即隨著缺口而轉(zhuǎn)動90度，物料則掉落在已經(jīng)繞過星形輪的運輸帶板上，而作相反方向的運送。由于有這種翻板的裝置，運輸帶的整個長度都被利用了。在這種枯燥器中，熱空氣從通道4平行地由下而上與物料成錯流方向流淌，故枯燥效率高。圖8.13帶有翻版的帶式枯燥器1，枯燥室；2，鏈式運輸器；3，翻板；4，熱空氣進入通道；5，廢氣排出口；6，枯燥物料運輸器第八章固體的枯燥第八章固體的枯燥〔2〕回轉(zhuǎn)式枯燥器回轉(zhuǎn)枯燥器亦稱轉(zhuǎn)筒式枯燥器，由稍作傾斜面轉(zhuǎn)動的長筒所構成。濕物料和枯燥介質(zhì)在筒內(nèi)接觸，而到達枯燥的目的。此類枯燥器廣泛應用于顆粒物料的枯燥。最便利的枯燥介質(zhì)是熱空氣，也可應用煙道氣或其他氣體。依據(jù)枯燥介質(zhì)和濕物料之間的傳熱方式，此類枯燥器又可分為三種：①直接轉(zhuǎn)熱枯燥器，在器中枯燥介質(zhì)與濕物料直接接觸而傳給熱量，②間接傳熱枯燥器，在器中枯燥所需要的熱，由枯燥介質(zhì)經(jīng)過器壁傳給熱量，③復式傳熱枯燥器，在器中一局部熱的傳給由枯燥介質(zhì)與濕物料的直接接觸，而其余局部所需的熱，則通過間接方式，亦即經(jīng)過器壁面?zhèn)鹘o濕物料。上述三種方式的傳熱，各自適用于不同狀況和不同條件。對需要潔凈而不能允許塵埃侵入的物料，宜承受間接傳熱方式；對可以耐受高溫而且可以允許少量塵埃感染的物料，可承受煙道氣加熱或直接傳熱方式；復式傳熱枯燥器則適用于經(jīng)枯燥操作后簡潔發(fā)生大量粉塵的物料。第八章固體的枯燥直接傳熱回轉(zhuǎn)枯燥器為此類枯燥器中應用最廣泛的，見圖8.14。

枯燥器是由薄鋼板制成的轉(zhuǎn)筒，其長度與直徑之比通常為4-8，轉(zhuǎn)筒外殼上裝有二個輪箍，整個轉(zhuǎn)筒的重量是通過輪箍傳遞到支承托輪7，而在托輪上滾動，轉(zhuǎn)筒由齒輪6傳動，而齒輪的傳動則由裝于減速箱5輸出軸上的小齒輪為之，轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)數(shù)一般為每分鐘1-8轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)筒的傾斜度與其長度有關，可從0.5o-6o，對于越不易枯燥的物料，其傾斜度越小。為了防止轉(zhuǎn)筒的軸向串動，在輪箍的兩旁裝有擋輪8，擋輪是與托輪裝在同一底座上的。

圖8.14直接傳熱回轉(zhuǎn)枯燥器

1，爐灶；2，加料器；3，轉(zhuǎn)筒；4，馬達；5，減速箱；6，傳動齒輪

7，支承托輪；8，擋輪；9，密封裝置第八章固體的枯燥枯燥時，用煤或柴油在爐灶1中燃燒后產(chǎn)生的煙道氣直接送人轉(zhuǎn)筒，煙道氣與濕物料的運動方向成并流。并流的優(yōu)點在于濕物料從加料器2參加時即與高溫的煙道氣相遇，枯燥速度快，而當干物料在枯燥器另一端排出時，則與溫度較低的煙道氣相遇，不會因溫度損傷已枯燥的物料。固然需要時，可用經(jīng)預熱的空氣作為枯燥介質(zhì)。第八章固體的枯燥在轉(zhuǎn)筒內(nèi)裝有分散物料的裝置，稱為抄板。抄板的形式很多，如圖8.15所示。抄板可以使物料均勻地分布在轉(zhuǎn)筒截面的各部，而與枯燥介質(zhì)很好地接觸。因而使枯燥面積增大。對于大塊和易于粘結(jié)的物料，可承受升舉式抄板，如圖中〔a〕；對于比重大而不脆的物料，可用四格式抄板；對于較脆的小塊物料可用十字架或架形抄板；對于很細的顆粒而易引起粉末飛揚的物料，可承受分隔式〔扇形〕抄板。抄板可以分布在整個轉(zhuǎn)筒內(nèi)。也可以在轉(zhuǎn)筒進口端的1-1.5米處，先裝上螺旋形抄板，使參加的濕物料作更好的分布。而在其出口端1-2米處不裝任何抄板，以免枯燥介質(zhì)在離開枯燥器時帶走很細的物料顆粒。

圖8.15抄板的各種形式a,升舉式；b，四格式；c，十字形；d，架形e，套筒式；f，分隔式〔扇形〕第八章固體的枯燥圖8.16所示是一臺間接傳熱的回轉(zhuǎn)枯燥器，枯燥器的外殼1內(nèi)裝有一同心圓筒2，由連接收3使內(nèi)圓筒與外殼及爐壁間的外環(huán)隙相通。煙道氣由爐膛發(fā)生后，沿外殼與爐壁間的外環(huán)隙從左到右流淌，然后折入內(nèi)圓筒，從右到左流淌，最終經(jīng)送風機6排出。濕物料在外殼與內(nèi)圓筒間的內(nèi)環(huán)隙從左到右移動，而空氣則由相反方向通過，最終經(jīng)送風機7排出。圖8.16間接傳熱的回轉(zhuǎn)枯燥器1，外殼；2，內(nèi)圓筒；3，連接收；4，爐壁；5，爐膛；6，煙道氣排出機；7，空氣排出機第八章固體的枯燥復式傳熱的回轉(zhuǎn)枯燥器與上述兩種不同之處，在于使煙道氣先通過間壁將熱傳給物料，而后才進入轉(zhuǎn)筒再與物料直接接觸。在此種枯燥器中?？菰锝橘|(zhì)的消耗量較少，因而被帶走的微小顆粒亦少，適用于枯燥時易發(fā)生很多粉末的物料。直接傳熱回轉(zhuǎn)枯燥器的產(chǎn)品照片如下：

轉(zhuǎn)筒枯燥器是處理物料量較大的一種枯燥器，工業(yè)上承受的轉(zhuǎn)筒直徑約為1-3米，轉(zhuǎn)筒長度最長可達30米，濕物料在筒內(nèi)的填充系數(shù)約為，轉(zhuǎn)筒枯燥器的體積蒸發(fā)強度約在公斤/米3*秒。第八章固體的枯燥第八章固體的枯燥〔3〕滾筒式枯燥器當枯燥稠厚物料而物料又不能承受長時間的枯燥時，則可承受滾筒式枯燥器。滾動式枯燥器有單滾筒式和雙滾筒式兩種。滾筒內(nèi)通有加熱蒸汽，滾筒可局部地浸沒在稠厚的懸浮液中〔稱為浸沒加料〕，或者將稠厚的懸浮液噴灑到滾筒的上面〔稱灑濺加料〕。當滾筒緩慢地回轉(zhuǎn)時，被枯燥物料呈薄膜狀附著于滾筒外面而進展枯燥。當滾筒回轉(zhuǎn)3/4到7/8轉(zhuǎn)時，物料的枯燥已到達所需要的程度，然后利用刮刀將干料刮下。滾筒的轉(zhuǎn)速須視具體狀況而定，一般為每分鐘2-8轉(zhuǎn)，其上的薄膜層厚度為0.1-1毫米。圖8.17所示為單滾筒式枯燥器，滾筒2在槽1內(nèi)回轉(zhuǎn)，槽內(nèi)的懸浮液是利用泵7從貯料槽6打入。熱空氣沿著外殼3的內(nèi)層從左下角流過，與滾動的轉(zhuǎn)動方向相反。已枯燥的物料薄膜層可利用刮刀4從滾筒上刮下，由螺旋運輸器5運走。圖8.17單滾筒式枯燥器1，槽；2，轉(zhuǎn)滾；3，外殼；4，刮刀；

5，螺旋運輸機；6，貯料槽7，泵

第八章固體的枯燥圖8.18所示為雙滾筒式枯燥機，在該機中濕物料用灑濺加料法由上面參加，干物料的厚度用兩滾輪間的空隙來掌握，空隙越大則物料越厚，亦即枯燥器的產(chǎn)量越大。滾筒式枯燥器的生產(chǎn)力量，可用每平方米的滾筒面積于一小時內(nèi)所能蒸發(fā)的水重量〔公斤〕來表示，稱之為面積枯燥強度。一般單滾筒枯燥器的尺寸，其直徑為米，長1-4米。當滾筒內(nèi)的蒸汽壓強為時，枯燥強度為15-35Kg/㎡*h，假設增加到0.3-0.4MPa時，其值可到達30-50Kg/㎡*h。雙滾筒式的枯燥強度要略低于單滾筒式的枯燥器。在滾筒式枯燥器中，蒸發(fā)每一公斤水分約需公斤蒸汽。對某些稠厚糊狀物料，經(jīng)過滾筒式枯燥器枯燥后，如還簡潔自行粘合，可再用帶式枯燥機進一步作枯燥處理。圖8.18雙滾筒式枯燥器

1，外殼；2，滾筒；3，刮刀第八章固體的枯燥〔4〕氣流式枯燥器圖8.19所示為氣流枯燥器的操作流程示意圖。它的主要設備是直立圓筒形枯燥管，熱空氣進入枯燥管底部，將加料器連續(xù)送入的濕物料吹散，并懸浮其中。介質(zhì)速度應大于濕物料最大顆粒的沉降速度，于是在枯燥器內(nèi)形成一個氣、固間進展傳熱、傳質(zhì)的氣力輸送床。一般物料在枯燥管中的停留時間約0.5-3秒，枯燥后的物料隨氣流進入旋風分別器。產(chǎn)品由下部收集，濕空氣經(jīng)袋式過濾器〔或濕法、電除塵〕回收粉塵后排出。氣流枯燥器適宜于處理含非結(jié)晶水及結(jié)塊不嚴峻又不怕磨損的粒狀物料。對粘性和膏狀物料，承受干料返混和螺旋式加料裝置也可正常操作。圖8.19氣流枯燥器流程1，加料斗；2，螺旋加料器；3，枯燥管；4，風機；5，預熱器；6，旋風分別器；7，濕式除塵器第八章固體的枯燥氣流枯燥器的優(yōu)點是：①氣固間傳遞外表積大，體積專遞系數(shù)高、枯燥速率大。一般體積蒸發(fā)強度可達0.003-0.05Kg/m3*h；②接觸時間短，氣固并流操作，可以承受高溫介質(zhì)，對熱敏性物料的枯燥尤為適宜；③由于枯燥伴隨著氣力輸送，削減了產(chǎn)品的輸送裝置；④裝備相對簡潔、占地面積小、運動部件少、易于修理、本錢費用低。缺點是，這種枯燥器必需配有高效能的粉塵收集裝置，否則尾氣攜帶的粉塵將造成很大的鋪張和對環(huán)境的污染。尤其對有毒物質(zhì)，不宜承受這種方法。第八章固體的枯燥為了適應較寬粒度范圍濕物料的枯燥和增大枯燥強度，枯燥管的構造有多種變形，如圖8.20為脈沖式氣流枯燥管，可使物料在氣流中不斷地轉(zhuǎn)變相對運動速度，以增大傳遞系數(shù)，提高枯燥速率。圖8.20QG脈沖氣流枯燥機第八章固體的枯燥〔5〕噴霧枯燥器在噴霧枯燥器中，將液態(tài)物料通過噴霧器分散成細小的液滴，在熱氣流中自由沉降并快速蒸發(fā)，最終被枯燥為固體顆粒與氣流分離。噴霧枯燥流程中的主要設備包括：直立圓筒式枯燥室、霧化器、枯燥介質(zhì)加熱器、輸送設備及氣固分別設備。熱氣流與液滴可以并流、逆流或混合流的方式進展接觸。圖8.21為常用的噴霧枯燥流程圖。熱空氣與噴霧液滴都由枯燥器頂部參加，氣流作螺旋形流淌旋轉(zhuǎn)下降，液滴在接觸到枯燥器內(nèi)壁前已完成枯燥過程，大顆粒收集到枯燥器底部后排出，細粉隨氣體進入旋風分別器分出。廢氣在排空前經(jīng)濕法洗滌塔〔或其他除塵器〕，以提高回收率，并防止污染。圖8.21噴霧枯燥流程圖第八章固體的枯燥圖8.22下噴上式噴霧枯燥流程圖第八章固體的枯燥噴霧枯燥機的分類方法很多，除按氣液流向可分為并流式、逆流式和混流式外；按霧化器的安裝方式可分為上噴下式、下噴上式；按霧化器的構造可分為離心式、壓力式和氣流式；按加熱氣體是否循環(huán)可分為開放式、局部循環(huán)式和密閉式。噴霧枯燥具有以下優(yōu)點：①在高溫介質(zhì)中，枯燥過程極快，而且顆粒外表溫度接近于濕球溫度，特別適宜于處理熱敏性物質(zhì)；②處理物料種類廣泛，如溶液、懸浮液、漿狀物料等；③噴霧枯燥可直接獲得枯燥成品，可省去蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、粉碎等多種工序；④能得到速溶的粉末和空心的顆粒；⑤過程易于連續(xù)化、自動化。缺點是：枯燥器體積大，傳熱系數(shù)低，能耗大，對細粉料產(chǎn)品還需要設置袋式除塵器等后續(xù)分別系統(tǒng)。第八章固體的枯燥下面是兩種已生產(chǎn)的噴霧枯燥器：①YPG壓力式噴霧造?？菰餀C本機組是一種可以同時完成枯燥和造粒的裝置。按工藝要求可以調(diào)整料液泵的壓力、流量、噴孔的大小，得到所需的按肯定大小比例的球形顆粒。

本機組工作過程為料液通過隔膜泵高壓輸入，噴出霧狀液滴，然后同熱空氣并流下降，大部份粉粒由塔底排料口收集，廢氣及其微小粉末經(jīng)旋風分別器分別，廢氣由抽風機排出，粉末由設在旋風分別器下端的收粉筒收集，風機出口處還可以裝備二級除塵裝置，回收率在96-98%以上。

圖8.23YPG壓力式噴霧造?？菰餀C第八章固體的枯燥本機組與物料接觸局部的塔體、管道、分別器的材料，均承受SUS304制作。在塔體內(nèi)部與外殼之間有足夠的保溫層，填充材料為超細玻璃棉，塔體設有觀看門、視鏡、光源及掌握儀表，由電器掌握臺掌握和顯示。本機組的熱源裝置承受蒸汽加熱或電加熱器，具有操作便利、啟動快、構造緊湊、熱風潔凈清潔等優(yōu)點。枯燥速度快，料液經(jīng)霧化后外表積大大增加，在熱風氣流中，瞬間就可蒸發(fā)95-%-98%的水份，完成枯燥的時間僅需十幾秒到數(shù)十秒種，特殊適用于熱敏性物料的枯燥；所得產(chǎn)品為球狀顆粒，粒度均勻，流淌性好，溶解性好，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好；操作簡潔穩(wěn)定，掌握便利，簡潔實現(xiàn)自動化作業(yè)。第八章固體的枯燥②LPG系列高速離心噴霧枯燥機LPG系列高速離心式噴霧枯燥機是一種適用于乳濁液、懸浮液、糊狀物、溶液等液體枯燥的專用枯燥設備。在聚合物和樹脂類；染料、顏料類；除銹劑、殺蟲藥類；碳水化合物、乳制品類；洗滌劑和表面活性類；肥料類；有機化合物、無機化合物液體物料的枯燥上，表現(xiàn)得尤為精彩

圖8.24LPG系列高速離心噴霧枯燥機第八章固體的枯燥工作原理

見圖8.25，空氣通過過濾器和加熱器，進入枯燥器頂部的空氣安排器，熱空氣呈螺旋狀均勻進入枯燥。料液由料液槽經(jīng)過濾器由泵送至枯燥器頂部的離心霧化器，使料液噴成微小的物狀液滴，料液和熱空氣并流接觸，水份快速蒸發(fā)，在極短的時間內(nèi)枯燥為成品。成品同枯燥塔底部和旋風分別器排出，廢氣由風機抽出排出。圖8.25LPG系列高速離心噴霧枯燥機工作流程1，空氣過濾器；2，料斗；3，莫諾泵〔mono-pump〕；4，蒸汽加熱器；5，電加熱器；6，霧化器；7，熱風安排器；8，枯燥塔；9，風機；10，調(diào)風螮閥；11，旋風除塵器第八章固體的枯燥〔6〕流化床枯燥器流化床枯燥器又名沸騰床枯燥器，是流態(tài)化技術在枯燥中的應用。在枯燥中把氣流速度掌握在肯定的范圍內(nèi)，既保證物料的運動和汽化外表的更新，物料又不致被氣流帶出。在流化狀態(tài)下，顆粒在熱氣流中上下翻動，相互碰撞、混合，顆粒與氣流兩相的接觸面積很大，而且氣流邊界層湍流化，強化了傳熱和傳質(zhì)過程，到達了枯燥目的。流化床枯燥器的種類很多，有單層流化床枯燥器、多層流化床枯燥器及臥式多室流化床枯燥器。圖8.26所示為單層流化床枯燥器。濕物料由床層的一側(cè)參加，由另一側(cè)導出。熱空氣由下方通過多孔分布板均勻地吹入床層，進展枯燥后，由頂部導出，經(jīng)旋風分別器回收其中夾帶的粉塵后排出。流化枯燥大多是連續(xù)操作過程，顆粒在床層的平均停留時間如只蒸發(fā)外表水分約為0.5-2分鐘，假設水分枯燥包括內(nèi)部集中時約為15-30分鐘。圖8.26單層圓筒流化床枯燥器第八章固體的枯燥氯化銨沸騰枯燥流程圖第八章固體的枯燥由于床層中顆粒的不規(guī)章運動，會引起返混“短路”現(xiàn)象，每個顆粒的停留時間是不一樣的，這會引起產(chǎn)品質(zhì)量不均勻，為此承受如圖8.27所示的多層式流化床枯燥器和圖8.28所示臥式多室流化床枯燥器。在多層流化床枯燥器中，濕物料逐層下落，自最下層連續(xù)排出。在臥式多室流化床枯燥器中，流化床的橫截面為長方形，器內(nèi)用垂直擋板分隔成多室，擋板下端與多孔板間留有幾十毫米的間隙，使物料能逐室通過最終通過堰板而卸出。熱氣體分別通人各室，因此各室的氣體溫度、濕度和流量均可以調(diào)整。如第一室的物料較濕，熱氣體的流量可以大些，最末室可以通入冷氣體以冷卻枯燥產(chǎn)品。圖8.27多層流化床枯燥器第八章固體的枯燥圖8.28臥式多室流化床枯燥器第八章固體的枯燥流化床枯燥器的優(yōu)點是構造簡潔、造價低、操作與修理均較便利；物料在枯燥器內(nèi)停留時間比在氣流枯燥器內(nèi)長，而且可以任意調(diào)整；氣固接觸好，傳熱和傳質(zhì)速率高，能得到較低的最終含水量；空氣的流速較小，物料與設備的磨損較輕；熱效率高，對于非結(jié)合水分的枯燥，可達60-80%，對于結(jié)合水分的枯燥，可達30-50%。流化床枯燥器適用于處理粒徑在30-6000微米的粉粒狀物料，而且要求物料不會因水分較多而引起顯著結(jié)塊。對被處理物料的含水量，要求粉狀的在2-5%，顆粒狀的在10-15%，假設含水量過高，物料的流淌性差，這時可以摻入局部干料，以防止結(jié)塊。第八章固體的枯燥下面為臥式多室振動流化床枯燥器和單層圓筒流化床枯燥器實物圖：①GZQ系列臥式振動流化床枯燥機工作原理物料自進料口進入機內(nèi)，在振動力作用下，物料沿水平流化床拋擲向前連續(xù)運動，熱風向上穿過流化床同濕物料換熱后，濕空氣經(jīng)旋風分別器除塵后由排風口排出，枯燥物料由排料口排出。圖8.30GZQ系列臥式振動流化床枯燥機第八章固體的枯燥圖8.31GZQ系列臥式振動流化床枯燥機構造和工作流程圖第八章固體的枯燥②GFG型高效沸騰枯燥機

特點流體床為圓形構造避開了死角；床內(nèi)設置攪拌，避開了潮濕物料的團聚及枯燥過程中形成溝流；頂置布袋過濾器為抗靜電特種纖維，操作安全；翻傾卸料，便利快速徹底；密封負壓操作，按GMP標準設計；本機亦可按要求進展自動進出料設計制作。圖8.32GFG型高效沸騰枯燥機第八章固體的枯燥4，連續(xù)式減壓枯燥器減壓滾筒式枯燥器如圖8.33所示。這類枯燥器與常壓滾筒式枯燥器相像，只是在器外加一密封外殼，其上端與真空泵相連，下端則借螺旋卸料器將已枯燥物料運送到干物料儲存處。圖8.33減壓滾筒式枯燥器1，滾筒；2，加料槽；3，刮刀；4，斜壁；5，收集罩；6，觀看孔第八章固體的枯燥§8.3枯燥過程的主要影響因素與枯燥器選擇一，影響枯燥速率的因素影響枯燥速率的因素主要有枯燥器的構造、濕物料和枯燥介質(zhì)的性質(zhì)，