化工原理課程設(shè)計流化床干燥器-文庫吧
2025-06-01 04:37 本頁面
【正文】 、物料的物理形態(tài)、攪動狀況，以及在干燥操作時干燥器的持料方法。外部干燥條件在干燥的初始階段，因?yàn)槲锪媳砻娴乃忠哉羝问酵ㄟ^物料表面的氣膜向周圍擴(kuò)散，這種傳質(zhì)過程伴隨傳熱進(jìn)行，故強(qiáng)化傳熱便可加速干燥。但在某些情況下，應(yīng)對干燥速率加以控制，采用相對濕度較高的空氣，既保持較高的干燥速率又防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。2．內(nèi)部條件控制的干燥過程（過程2） 在物料表面沒有充足的自由水分時，熱量傳至濕物料后，物料就開始升溫并在其內(nèi)部形成溫度梯度，使熱量從外部傳入內(nèi)部，而濕分從物料內(nèi)部向表面遷移，這種過程的機(jī)理因物料結(jié)構(gòu)特征而異。主要為擴(kuò)散、毛細(xì)管流和由于干燥過程的收縮而產(chǎn)生的內(nèi)部壓力。在臨界濕含量出現(xiàn)至物料干燥到很低的最終濕含量時，內(nèi)部濕分遷移成為控制因素，了解濕分的這種內(nèi)部遷移是很重要的。一些外部可變量，如空氣用量，通常回提高表面蒸發(fā)速率，此時則降低了重要性。對內(nèi)部條件控制的干燥過程，其強(qiáng)化手段是有限的，在允許的情況下，減小物料的尺寸，以降低濕分的擴(kuò)散阻力很有效的。3．物料的干燥特性 物料中的濕分可能是非結(jié)合水或結(jié)合水。有兩種排除非結(jié)合水的方法：蒸發(fā)和汽化。當(dāng)物料表面水分的蒸汽壓等于大氣壓時，發(fā)生蒸發(fā)。這種現(xiàn)象是在濕分的溫度升高到沸點(diǎn)時發(fā)生的，物料中出現(xiàn)的即為此種現(xiàn)象。 如果被干燥的物料是熱敏性的，那么出現(xiàn)蒸發(fā)的溫度，即沸點(diǎn)，可由降低壓力來降低（真空干燥）。如果壓力降至三相點(diǎn)以下，則無液相存在，物料中的濕分被凍結(jié)。 在汽化時，干燥是由對流進(jìn)行的，即熱空氣掠過物料。降熱量傳給物料而空氣被物料冷卻，濕分由物料傳入空氣，并被帶走。在這種情況下，物料表面上的濕分蒸汽壓低于大氣壓，且低于物料中的濕分對應(yīng)溫度的飽和蒸汽壓。但大于空氣中的蒸汽分壓。三、干燥流程的確定與說明（一）干燥器的選擇方法 干燥器選擇的最好方法是利用過去的經(jīng)驗(yàn)，選擇干燥器的最初方式是以原理的性質(zhì)為基礎(chǔ)的，在處理液態(tài)物料時所選擇的設(shè)備通常限于噴霧干燥器、轉(zhuǎn)鼓干燥器、攪拌間歇真空干燥器。最粘性不很大的液狀物料、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器及惰性載體干燥也很使用。 對于膏狀物和污泥的連續(xù)干燥，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器常是首選干燥設(shè)備。由于無聊為細(xì)顆粒分散狀態(tài)，塵埃問題是一種主要的考慮。 然而據(jù)此要求在間歇和連續(xù)操作間作選擇是困難的。通常采用間歇干燥器為常壓或真空托盤干燥器、間歇常壓或真空攪拌干燥器及常壓或真空轉(zhuǎn)筒干燥器。在溶劑回收、起火、有致毒危險或當(dāng)需要限制溫度時真空操作更可取。用于連續(xù)干燥的干燥器為：（a） 噴霧 此時霧化是關(guān)鍵，為應(yīng)考慮的問題；（b）流化床 但物料在深床層中分散均勻較困難；（c）連續(xù)帶式循環(huán)干燥器 適合于要求無塵的產(chǎn)品；（d）氣流干燥 有時要求原料和干產(chǎn)品混合以促使物料分散在進(jìn)入干燥器的氣體中；（e）連續(xù)迥轉(zhuǎn)圓筒 直接（加熱）或間接（加熱），在此設(shè)備中使?jié)裎锪吓c干無聊充分混合有利于操作。 同時，在干燥器的選擇過程中還應(yīng)該考慮能源價格、安全操作和環(huán)境因素等多方面對干燥器選擇的影響。（二）幾種常見干燥器1．氣體干燥器 干燥速度快，氣固并流操作，干燥時間短；另外結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備投資少，占地面積小，操作方便，性能穩(wěn)定，維修量小。但其主要缺點(diǎn)是：⑴ 由于物料停留時間很短，氣流干燥器只適合干燥非結(jié)合水，不適合于結(jié)合水分的干燥；⑵ 由于顆粒之間以及顆粒與器壁之間的碰撞與摩擦。因此，氣流干燥器不適合于干燥晶形不允許破壞的物料；⑶ 氣固兩相分離的任務(wù)很重，固體產(chǎn)品的放空損失較大，粉料排空對環(huán)境造成一定污染；⑷ 氣固兩相接觸時間短，兩相間的傳熱不充分，氣體放空時的溫度較高，熱效率較低；此外氣體通過干燥系統(tǒng)的流動阻力較大，風(fēng)機(jī)的動力消耗較高，因而氣流干燥器的能量消耗較高。2．轉(zhuǎn)筒干燥器 機(jī)械化程度高，生產(chǎn)能力較大，干燥介質(zhì)通過轉(zhuǎn)筒的阻力較小，對物料的適應(yīng)性較強(qiáng)，操作穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低。但是，轉(zhuǎn)筒干燥器裝置比較笨重，金屬耗材多，傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修量較大，設(shè)備投資高，占地面積大。3．噴霧干燥器 干燥速度快，干燥時間短，特別適合于熱敏性物料的干燥。但是它的體積傳熱系數(shù)很低，水分汽化強(qiáng)度小，因而干燥器體積龐大，熱效率低，動力消耗較大。4．廂式干燥器 可以用于各種物料的干燥，但其熱效率較低，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻，主要使用于小規(guī)模多品種、干燥條件變動大的場合5．流化床干燥器 它最大的兩個優(yōu)點(diǎn)有兩個：一是由于物料顆粒的劇烈運(yùn)動和相互混合，床內(nèi)各處溫度均勻一致，從而避免了物料的局部過熱；
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