化工原理第七章 第五节.ppt

第七章 干燥Distillation 一、常用对流干燥器简介 二、干燥器的选用 　　 干燥介质以热传导方式将热量传递给湿物料，使湿物料中的水分汽化得到干燥。如滚筒干燥器、真空耙式干燥器和冷冻干燥器。 利用热辐射或电磁波将湿物料加热而干燥。如红外线干燥器、微波干燥器。 下面对化工生产中常用的几种干燥器进行简介。 厢式干燥器是一种间歇式的多功能干燥器，可以同时干燥不同的物料。一般为常压操作，也有在真空下操作的。图1为厢式干燥器的示意图。新鲜空气由入口进入干燥器与吸湿以后的空气混合后进入风扇，由风扇出来的空气一部分作为废气由空气出口放空，大部分经加热器加热后沿挡板均匀地在各浅盘内的物料上方掠过，对物料干燥。增湿降温后的空气与入口进来新鲜空气混合，再次进入风扇。被干燥的物料放在盘架上，分批地放入，干燥结束后成批的取出，例如用小车推进推出。 这种设备的优点是结构简单，设备投资少，适应性强。缺点是劳动强度大，热利用率低，产品质量不均匀。 这种设备主要适用于小规模、多品种、干燥条件变动大的场合。 洞道式干燥器是由厢式干燥器发展而来，以适应大量生产的要求。将厢式干燥器的间歇操作发展为了连续或半连续的操作。如图2所示。干燥器为一较长的通道，其中铺设铁轨，盛有物料的小车在铁轨上运行，空气连续的在洞道内被加热并强制地流过物料，小车可连续或半连续（隔一段时间运动一段距离）地移动，在洞道内物料和热空气接触而被干燥。洞道干燥器适用于处理量大，干燥时间长的物料。 滚筒干燥器是一种间接加热的连续干燥器，属于热传导干燥器。图3所示为一双滚筒干燥器，两滚筒的旋转方向相反，部分表面浸在料槽中，从料槽中转出的滚筒表面粘上了一薄层料浆，加热蒸汽通入筒内，经筒壁的热传导，使物料中的水分蒸发。水汽和夹带的粉尘由上方的排气罩排出，被干燥的物料在滚筒的外侧用刮刀刮下，经螺旋输送器推出而收集。 滚筒干燥器适用于悬浮液、溶液和稀糊状等流动性物料的干燥，不适用于含水量过低的热敏性物料。滚筒干燥器的优点是干燥过程连续化，劳动强度低，设备紧凑，投资小、清洗方便。缺点是物料易受到过热，筒体外壁的加工要求较高，操作过程中由于粉尘飞扬而使操作环境恶化。 气流干燥是气流输送技术在干燥中的一种应用。气流干燥器利用高速热空气流使散粒状湿料被吹起，并悬浮于其中，在气流输送过程中对物料进行干燥，如图4所示。气流干燥器的主体是干燥管，干燥管的基本方式为直立等径的长管，干燥管下部有笼式破碎机，其作用是对加料器送来的块状物料进行破碎。对于散粒状湿物料，不必使用破碎机。高速的热空气由底部进入，物料在干燥管中被高速上升的热气流分散并呈悬浮状，与热气流并流向上运动，湿物料在被输送过程中被干燥。干燥后的产品由下部收集，湿空气经袋式过滤器收回粉尘后排出。 气流干燥器的主要优点有：干燥速率快，干燥时间短，从湿物料投入到产品排出，只需1～2秒。由于热风和湿物料并流操作，即使热空气温度高达700～800℃，而产品温度不超过70～90℃，所以适宜干燥热敏性和低熔点的物料。干燥器结构简单，占地面积小。缺点是：由于流速大，压力损失大，物料颗粒有一定的磨损，对晶体有一定要求的物料不适用。 喷雾干燥器是一种处理液体物料的干燥设备，是用喷雾器将物料喷成细雾，分散在热气流中，使水分迅速汽化而达到干燥目的。图5为喷雾干燥流程图，浆料由高压泵压至干燥器顶部的压力喷嘴，喷成雾状液滴，与热空气混合后并流向下，气流作螺旋形流动旋转下降，液滴在接触干燥室内壁前已经完成干燥过程，成为微粒或细粉落到干燥器底部。产品随气体进入旋风分离器中而被分出，废气经风机排出。 喷雾干燥器广泛应用于化工、医药、食品等工业生产中，特别适用于热敏性物料的干燥。它的主要优点有：由于液滴直径小，气液接触面积大，扰动剧烈，干燥过程极快，干燥完成后，物料表面温度仍接近于湿球温度，非常适宜处理热敏性的物料。喷雾干燥可直接由液态物料获得产品，省去了蒸发、结晶、过滤、粉碎等多种工序。能得到迅溶的粉末和空心细颗粒。其缺点是：干燥器体积大，单位产品热量消耗高。机械能消耗大。 沸腾床干燥器是流态化原理在干燥中的应用。在沸腾床干燥器中，颗粒在热气流中上下翻动，彼此碰撞和混合，气、固间进行传热和传质，以达到干燥目的。图6所示为单层圆筒沸腾床干燥器。散粒物料由床侧加料