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關(guān)于流化床干燥機(jī)的各方面知識(shí)分析

作者: 2013年07月18日 來源: 瀏覽量:
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流化床干燥機(jī)的分類   隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,流化床干燥機(jī)的型式及應(yīng)用也越來越多,設(shè)備的分類方法也有所不同。按被干燥物料可分為三類:第一類是粒狀物料;第二類是膏狀物料;第三類是懸浮液和溶液等具有流動(dòng)

流化床干燥機(jī)的分類
  隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,流化床干燥機(jī)的型式及應(yīng)用也越來越多,設(shè)備的分類方法也有所不同。按被干燥物料可分為三類:第一類是粒狀物料;第二類是膏狀物料;第三類是懸浮液和溶液等具有流動(dòng)性的物料。按操作條件,基本上可分兩類:連續(xù)式和間歇式。按結(jié)構(gòu)狀態(tài)來分類有一般流化型、攪拌流化型、振動(dòng),流化型、脈沖流化型、碰撞流化型(惰性粒子做載體)。隨著對(duì)流化床干燥設(shè)備不斷的改進(jìn)、擴(kuò)大,目前已成為干燥設(shè)備的主要機(jī)型之一。
  多年來,流化床干燥機(jī)在工業(yè)上有許多應(yīng)用,下面是各種干燥機(jī)干燥的物料。
 ?。?)單層圓筒形流化床
  已用于硫酸銨、氯化銨、無水亞硫酸鈉、食鹽、聚四氟乙烯、葡萄糖酸鈣、堿性青蓮染料、催化劑顆粒等物料的干燥。
 ?。?)多層圓筒形流化床干燥機(jī)
  已用于滌綸切片、水楊酸鈉、氨基匹林、土霉素、金霉素、四環(huán)素、片劑淀粉顆粒、糖粉等物料的干燥。
 ?。?)臥式多室流化床干燥機(jī)
  已用于聚氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、尼龍1010、鄰氯苯甲酸、四環(huán)素、土霉素、氯霉素、合霉素、肝粉、糖粉、S.M.P、A.P.C等物料的干燥。
 ?。?)帶有攪拌器流化床
  已用于硫酸銨、硫酸銅、氟化鈉、氨基酸、酐酪素、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂等物料的干燥。
  (5)惰性粒子流化床
  已用于鈦白粉、農(nóng)藥代森鋅、顏料、染料、硅藻土、腐植酸鈉、腐植酸等物料的干燥。
 ?。?)振動(dòng) 流化床干燥機(jī)
  已用于糖、石棉礦、奶粉等物料的干燥。
 ?。?)噴霧流化造粒干燥
  已用于尿素、葡萄糖、溴化鈉、溴化鉀、溴化銨、鈦白粉、丙二酸鈉、熒光增白劑、醋酸鉀、氯化鈣、硝酸銨等物料的干燥。
  還有許多專用流化床和特型流化床,因現(xiàn)在還無定型產(chǎn)品,在這里不做更多的介紹。
  一、單圓筒流化干燥機(jī)
  單層流化床可分為連續(xù)、間歇兩種操作方法。連續(xù)操作停留時(shí)間分布較廣,實(shí)際需要的平均停留時(shí)間較長,因而多應(yīng)用于比較容易干燥的產(chǎn)品,或干燥程度要求不是很嚴(yán)格的產(chǎn)品。國內(nèi)于1969年設(shè)計(jì)建造了一臺(tái)直徑為3000mm的大型流化床干燥裝置,用以干燥氯化銨,單層流化床也可用于含水率較高的物料的干燥,對(duì)含水率為35%的葡萄糖酸鈣的干燥就是一例。操作是間歇式的,卸料時(shí)分布板翻轉(zhuǎn)90°,物料于床層下部卸出。用間歇操作的單層流化床干燥機(jī)也成功用于含水率為20%的催化劑的干燥,其出料是用高速氣流將物料吹入旋風(fēng)分離器后卸出。對(duì)于一些顆粒度不均勻并有一定粘性的物料,多采用在床層內(nèi)裝有攪拌器的低床層操作。酐酪素的干燥以及椰蓉的干燥,就是用該法進(jìn)行的。
  單層圓筒型流化干燥機(jī),一般是用于較易干燥產(chǎn)品或干燥程度不嚴(yán)格的產(chǎn)品。由于流化床內(nèi)粒子接近于完全混合狀態(tài),為了要減少未干燥粒子的排出,就必須延長平均停留時(shí)間,于是流化床高度必有所提高,而壓力損失也隨著增大。由于這一特性,就必須使用溫度盡可能高的熱空氣藉以提高熱效率,而適當(dāng)減低床層高度。故單層圓筒型流化床干燥機(jī)只適宜于干燥含表面水及對(duì)干燥程度不嚴(yán)格的物料。
  二、多層振動(dòng)流化床干燥機(jī)
  采用多層流化床干燥機(jī),可以增加物料的干燥時(shí)間,改善干燥產(chǎn)品含水的均勻性,從而易于控制產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。但是,多層流化床干燥機(jī)因?qū)訑?shù)增加,分布板相應(yīng)增多,床層阻力增加。同時(shí),各層之間,物料要定量地從上層轉(zhuǎn)移至下層,又要保證形成穩(wěn)定的流化狀態(tài),必須采用溢流裝置等,這樣又增加了設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。對(duì)于除去結(jié)合水分的物料,采用多層流化床是恰當(dāng)?shù)?。例如采用雙層流化床干燥含水率15%~30%的氨基匹林;采用五層流化床干燥滌綸樹脂,使產(chǎn)品含水率達(dá)到0.03%左右,這些都是成功的范例。
 ?。ㄒ唬┒鄬诱駝?dòng)流化床干燥機(jī)的工作原理
  由安裝于主機(jī)下部的兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)同步反向回轉(zhuǎn),使安裝于其上的多層環(huán)狀孔板組成的主機(jī)產(chǎn)生垂直振動(dòng)與扭振,從而使由進(jìn)料口進(jìn)入的物料沿水平環(huán)狀孔板自上層向下層連續(xù)跳躍運(yùn)動(dòng)。熱空氣則自下層向上層通過各層孔板穿過物料層,達(dá)到物料均勻干燥目的。
 ?。ǘ┬阅芴攸c(diǎn)
 ?、殴?jié)約能源。由于物料與熱空氣相對(duì)而行,充分逆向接觸,因而較同類型干燥機(jī)節(jié)省熱能30%,節(jié)省電能10%。
 ?、聘稍镔|(zhì)量高、效果好。物料沿水平環(huán)狀孔板跳躍運(yùn)動(dòng),因而不存在局部過熱及干燥不均勻現(xiàn)象。物料破碎率低,磨損少,成品含水率低于0.1%。
 ?、峭顿Y省。由于采用多層疊裝形式,物料環(huán)狀垂直運(yùn)動(dòng),因而結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積僅為同類型干燥機(jī)的五分之一。而且堅(jiān)固耐用、密封可靠、維修方便、重量輕。
  ⑷用途廣。物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和流速可無級(jí)調(diào)節(jié),因而對(duì)原料含水不低于40%,允許溫度不超過400℃的粉粒狀物料均可適用。
 ?、稍胍舻?,隔振性能好??筛≈迷跇前迳瞎ぷ鳎惭b、移置十分方便,工作環(huán)境好。
 ?、噬a(chǎn)效率高。物料運(yùn)動(dòng)時(shí)與熱空氣多次充分接觸,熱效率高,因而每小時(shí)產(chǎn)量是同類型干燥機(jī)的2.2~3倍。
 ?。ㄈ┒鄬诱駝?dòng)流化床干燥機(jī)的應(yīng)用范圍
  本機(jī)適用于食品、化工、醫(yī)藥、飼料、餌料、塑料、制鹽、糧食、種子、煙、糖、冶金等行業(yè)粉粒狀物料的干燥、冷卻。
  三、 圓型干燥機(jī)
  過去的振動(dòng)干燥機(jī)一般只是利用熱空氣壓型的,或采用一維振動(dòng)型的。圓型干燥機(jī)的特點(diǎn)是在三維振動(dòng)的單層或多層振動(dòng)流動(dòng)槽中,一邊使被干燥物連續(xù)移動(dòng),一邊以均勻的風(fēng)壓將熱空氣送入每個(gè)振動(dòng)流動(dòng)槽;或者將熱空氣以連續(xù)通過各振動(dòng)流動(dòng)槽的方式送進(jìn)去,因此干燥作業(yè)非常簡便。
  本機(jī)是利用三維振動(dòng)的帶有圓型振動(dòng)流動(dòng)槽(以下簡稱流動(dòng)槽)的干燥機(jī),其主要特性如下:
 ?。?) 可以任意改變流動(dòng)槽被干燥物的移動(dòng)速度,以適應(yīng)干燥速率要求。
  (2) 可以任意控制干燥作業(yè)的熱空氣(也有使用冷風(fēng)的)風(fēng)量或風(fēng)壓。
 ?。?) 連續(xù)干燥作業(yè),所采用的結(jié)構(gòu)可以是單層的也可以是多層的,組合簡便。
  1.圓型干燥機(jī)的工作原理
  在本機(jī)中有兩種工作方法。
  首先說明被干燥物的移動(dòng)方法。被干燥物從連接在產(chǎn)生三維振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)的流動(dòng)槽的供給口投入,在流動(dòng)槽的溝槽內(nèi)繞一周,經(jīng)過排出口的連接口進(jìn)入下一個(gè)流動(dòng)槽。以后以同樣的方式經(jīng)過流動(dòng)槽,從排出口排出,至此已變成干燥物。利用鼓風(fēng)機(jī)將熱空氣從進(jìn)風(fēng)口吹入口入,通過多孔底部與被干燥物接觸。干燥作業(yè)結(jié)束后,熱空氣從排氣口排出。設(shè)計(jì)中主要著眼于從底部將均勻的風(fēng)送給各流動(dòng)槽內(nèi)的被干燥物,這樣可以縮短干燥時(shí)間。另外根據(jù)干燥條件調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的排氣閥,就可以控制各流動(dòng)槽的風(fēng)量及風(fēng)壓。
  第2例與第1例的不同點(diǎn)就是流動(dòng)槽之間的連接方法的問題。第1例是在流動(dòng)槽的外側(cè)有排出口和連接口。但第2例只在內(nèi)側(cè)設(shè)有排出口,而沒有連接口,這種連接方法對(duì)另一種場合也是適用的。熱空氣流動(dòng)是熱空氣從進(jìn)風(fēng)口吹入,然后然后依次通過流動(dòng)槽的底部,從排氣口排出。設(shè)計(jì)采用各流動(dòng)槽的底部與槽上部緊密相連的方法,使吹入的熱空氣不會(huì)流到溝槽的外部,因此可以提高干燥的熱效率。
  2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
  流動(dòng)槽分為被干燥物的通道區(qū)和熱空氣的通道區(qū)。被干燥物的通道區(qū)(以下簡稱溝槽)帶有多孔式的底部做成同心圓狀的溝形槽。底部采用多孔板、篩網(wǎng)及布等,使熱空氣能均勻地流動(dòng),另外底部還可以更換。熱空氣通道區(qū)是為了將均勻壓力的熱空氣送入流動(dòng)槽的底部而設(shè)計(jì)的,構(gòu)成了槽的一部分。
  上述流動(dòng)槽與產(chǎn)生三維振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)電相接,若改變振動(dòng)機(jī)的衡重,就可以改變電機(jī)的頻率,因而可以任意改變被干燥物的振幅,流向及移動(dòng)速度,使操作與干燥條件相適應(yīng)。
  過去的流動(dòng)干燥機(jī)雖然是多層的,但設(shè)計(jì)困難。本機(jī)是多層式連續(xù)干燥,而且是組合成的。組合的方法是在振動(dòng)電機(jī)上設(shè)置熱空氣調(diào)整槽,根據(jù)單層或多層的不同情況重疊設(shè)置流動(dòng)槽,最后裝上上蓋后,用傳送帶固定。排出口與連接口的連接由傳送帶連接。振動(dòng)槽的層高受振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)傳導(dǎo)能力的限制。
  四、載體噴霧流化干燥機(jī)
  載體噴霧流化床干燥機(jī)也稱媒體噴霧流化干燥機(jī)、惰性粒子流化床干燥機(jī)。載體流化床干燥機(jī)我國在上世紀(jì)80年代就有成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的報(bào)道,當(dāng)時(shí)用于氧化鐵黃的干燥上。該機(jī)根據(jù)噴霧技術(shù)、流化技術(shù)的原理設(shè)計(jì)而成,可以連續(xù)干燥漿狀或糊狀物料。主要有空氣過濾器、加熱器、流化床、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、輸料泵和料槽等組成。載體流化床干燥機(jī)以圓筒形結(jié)構(gòu)為主,流化床內(nèi)充填著直徑為數(shù)毫米的可流化惰性載體(載體材料多用球形、柱形和立方體形的玻璃、陶瓷等材料制成使用較多的為玻璃珠或瓷珠)。故稱惰性載體流化床干燥機(jī)。
  (一)工作原理
  在流化床內(nèi),空氣把載體預(yù)熱并使載體粒子群處于流化狀態(tài),同時(shí)由輸料泵供料,經(jīng)噴嘴噴灑到載體表面呈膜狀附著,然后分散在流化層內(nèi)。載體和熱空氣同時(shí)向物料進(jìn)行傳導(dǎo)傳熱和對(duì)流傳熱使之干燥。由于載體表面積很大,水分在短時(shí)間內(nèi)被蒸發(fā)排出。載體表面殘留的固體物料在載體之間的相互碰撞中剝落下來,隨空氣排出干燥機(jī)外,通過旋風(fēng)分離器和布袋除塵器與氣體分離。
  載體噴霧流化干燥機(jī)的特點(diǎn)是降低了噴霧干燥機(jī)的高度,可以對(duì)漿狀物料和高粘度物料(20Pa?s以上)進(jìn)行干燥。
 ?。ǘ┹d體流化干燥機(jī)的工業(yè)應(yīng)用
  某廠采用噴霧流化載體干燥機(jī)進(jìn)行熒光增白劑的干燥,取得了滿意的效果。生產(chǎn)結(jié)果表明,這種干燥機(jī)具有很高的生產(chǎn)強(qiáng)度(400~500kg水/m2 ? h),熱效率高,設(shè)備規(guī)模小,投資費(fèi)用低。
  (三)載體噴霧流化床干燥機(jī)可干燥物料
  目前載體干燥機(jī)可以干燥下列物料:
  鈦白粉、腐植酸、硅藻土、六氯苯、碳酸鋁、高分子膠體、生物膠、氧化鐵黃、鋅鉻黃、分散藍(lán)染料、分散綠染料、熒光增白劑、氯化鋰、碳酸鈣、炭黑、鐵酸鹽等。惰性載體、石油催化劑、北豆根(中藥)、豆腐渣、豆沙餡、陶土、硫酸鋇、鈦酸鋇、玻璃粉、顏料、表面活性劑、聚苯乙烯脂、煤粉。
 ?。ㄋ模┹d體干燥機(jī)的特點(diǎn)
  在各種物料狀態(tài)中,糊狀物料的干燥比較困難,適應(yīng)這種狀態(tài)的干燥機(jī)也很少,而載體干燥機(jī)可以完成部分糊狀物料的干燥。物料在載體上形成很薄的液膜,而且內(nèi)外兩面受熱,故其干燥過程迅速。物料不易過熱,所以部分染料及中間體可以用它干燥;對(duì)于難干燥的粘性物料,由于在薄膜化條件下干燥,水分?jǐn)U散將大大加快,同樣能達(dá)到理想的干燥效果;設(shè)備占地面積小,排風(fēng)溫度可以控制很低,因此熱效率高??梢匀〈鬯椤⒎旨?jí)過程,縮短生產(chǎn)流程。 同烘箱相比,脫水成本下降4倍,同噴霧干燥相比,設(shè)備投資少了許多,可用于噴霧干燥難以處理的糊狀物料,
  五、振動(dòng)載體流化床干燥機(jī)
  當(dāng)物料噴灑到載體上,能否處于良好的流化狀態(tài)是連續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。隨著振動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,給載體干燥機(jī)增加振動(dòng)源能使載體的流化狀態(tài)大為改善。
 ?。ㄒ唬┕ぷ髟?br />   兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)交叉布置,同步反向運(yùn)轉(zhuǎn),使振動(dòng)機(jī)體作垂直振動(dòng)及扭振。振動(dòng)載體加在熱空氣分布板上,在激振力的作用下,沿水平環(huán)狀熱空氣分布板上作圓周拋擲運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)主要由兩種運(yùn)動(dòng)合成而成,一是振動(dòng)載體沿圓周方向的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),二是振動(dòng)載體在垂直方向的循環(huán)與混合運(yùn)動(dòng)。因此當(dāng)濕物料加入床內(nèi)后,在載體的作用下沿床內(nèi)環(huán)狀空間均勻分布和流化,同時(shí)濕物料在載體表面形成濕物料薄膜。濕物料薄膜在熱載體的內(nèi)部作用下和熱空氣外部作用下迅速完成干燥過程,然后在載體相互之間碰撞下變干的濕物料薄膜脫落并被粉碎。達(dá)到一定粒度后,隨干燥尾氣帶出干燥機(jī),由系統(tǒng)后部的除塵設(shè)備收集。
 ?。ǘ└稍镂镄匝芯?br />   振動(dòng)載體流化床干燥機(jī)具有獨(dú)特的干燥特性,特別是針對(duì)液糊狀及輕粉狀物料而言,具有很高的干燥效率,熱能利用率高,這主要是有振動(dòng)載體的緣故。載體在干燥過程中起到兩個(gè)主要作用,一是干燥物料的主要介質(zhì),二是分散、研磨和粉碎物料。根據(jù)物料在床內(nèi)干燥狀態(tài)的變化過程,將物料在床內(nèi)的干燥操作過程劃分為三個(gè)階段,由此三個(gè)干燥階段組成了振動(dòng)載體流化床的一個(gè)干燥周期:第一干燥段,載體流化和分散物料階段;第二干燥段,物料干燥段;第三干燥段,載體研磨物料階段。三個(gè)干燥階段的劃分為進(jìn)一步研究其干燥機(jī)理奠定了基礎(chǔ),同時(shí)為研究物料在床內(nèi)停留時(shí)間分布提供了依據(jù)。
  振動(dòng)載體流化床和振動(dòng)流化床流化物料的區(qū)別就在于,振動(dòng)載體流化床是借助于載體來流化物料,這就是其干燥的主要特征。對(duì)于具有一定粘性的液糊狀、輕粉狀、易于結(jié)團(tuán)的物料,在振動(dòng)流化床內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)良好的流化狀態(tài),會(huì)出現(xiàn)死床的現(xiàn)象。而在振動(dòng)載體流化床內(nèi),在載體的作用下物料與載體粘附混合,在載體表面形成濕物料薄膜。濕物料在載體的帶動(dòng)下,在床內(nèi)形成良好的流化狀態(tài),同時(shí)載體對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱。
  物料的干燥階段,是干燥周期的第二階段,在載體充分流化和分散以后,物料被分散成細(xì)小顆粒,或在載體表面形成薄膜。這些細(xì)小顆粒沉浮于載體之中,或少量懸浮于載體床層表面之上呈懸浮狀態(tài),大塊粘接載體的現(xiàn)象沒有了。這時(shí)物料已進(jìn)入全面干燥階段,其間濕物料的濕含量下降幅度最大,也是最明顯的。
  載體流化床是一種高效節(jié)能型流化床。振動(dòng)載體流化床在干燥物料過程中,基本上是處于恒速干燥階段。出口空氣溫度略高于床內(nèi)干燥物料的平均溫度,進(jìn)出口空氣溫度相差較大,而且非常穩(wěn)定,這表明振動(dòng)載體流化床的干燥過程可以得出這樣的結(jié)論,載體的加入有利于物料的干燥。首先物料干燥所需的熱量來自兩個(gè)方面,一是熱空氣的對(duì)流傳熱,二是載體的接觸傳導(dǎo)傳熱。其次由于濕物料在載體表面形成物料薄膜,因而使其干燥的有效表面積擴(kuò)大,這樣使物料的干燥強(qiáng)度大大提高了。由于載體比熱空氣有較大的熱容,因此負(fù)擔(dān)著床內(nèi)大部分的熱量,是物料干燥所需的主要熱源,另外傳熱系數(shù)比對(duì)流傳熱系數(shù)大得多,所以載體與物料充分接觸在干燥過程中是非常重要的。
  物料的研磨階段是干燥周期的最后階段。物料經(jīng)過充分干燥以后變成小塊狀,在載體的碰撞下,研磨成細(xì)小顆粒。細(xì)顆粒粒徑分布達(dá)到一定要求被風(fēng)帶出床層,在此階段物料大量懸浮于載體表面上。
  一般情況下,很難將三個(gè)干燥階段嚴(yán)格劃分,因?yàn)槲锪显诟稍锏耐瑫r(shí)也存在載體研磨物料的現(xiàn)象。對(duì)于理想中的兩粒載體,這三個(gè)階段的描述比較接近。但在粒子群中,這三個(gè)階段無明顯界限。幾個(gè)現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生,只是量的大小不同而已。
  六、粉碎流化床干燥機(jī)
  粉碎流化床干燥機(jī)是在普通流化床干燥機(jī)的基礎(chǔ)上加裝內(nèi)粉碎機(jī)構(gòu)和強(qiáng)化混合構(gòu)件形成的。
  液態(tài)物料無需霧化或加水稀釋后再霧化,即可直接加入有底料的粉碎流化床內(nèi)進(jìn)行干燥。由于加裝的內(nèi)粉碎機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有效的攪拌,含水率較小的底料與液態(tài)物料可快速充分地混合,液體失去流動(dòng)性同時(shí)也通過粘滯區(qū),形成具有一定水分的塊狀物料或顆粒團(tuán),在與干燥介質(zhì)接觸時(shí)表面迅速脫水。同時(shí),在粉碎機(jī)構(gòu)的粉碎下,大塊物料被迅速粉碎成較小塊的物料。在進(jìn)行粉碎的同時(shí),表面水分繼續(xù)蒸發(fā),然后再粉碎,再蒸發(fā)。直至形成一定粒徑的含水率較小的顆粒群置換原來的底料,原來的底料進(jìn)入普通流化室進(jìn)行進(jìn)一步干燥。由于合理配置了粉碎機(jī)構(gòu),加之強(qiáng)化混合構(gòu)件的作用,液態(tài)物料迅速與干物料混合、脫水并被粉碎成為較小的固體顆粒,因而粉碎流化床內(nèi)物料能保持穩(wěn)定的流化狀態(tài)。液體原料不斷加入形成固體顆粒,底料不斷被置換而溢流出粉碎流化室,如此形成一種動(dòng)態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的液態(tài)物料的流化干燥。粉碎室內(nèi)物料的混合作用較強(qiáng),被干燥的液態(tài)物料可直接用管道加入粉碎流化床,而無需對(duì)其進(jìn)行霧化。這樣加料方式簡單,也不易受其固體懸浮物的影響。
  通常情況下,粉碎流化床僅在加料側(cè)的第一室加裝內(nèi)粉碎機(jī)構(gòu)。第一室稱為粉碎流化室,其余為普通流化室。在粉碎流化室,液態(tài)物料經(jīng)過上述干燥和粉碎過程,形成了含有一定表面水的粉粒狀固體,然后在普通流化室中進(jìn)行深度干燥。粉碎流化室與普通流化室之間,將布風(fēng)板以一定的角度向粉碎流化室傾斜,或?qū)⒄麄€(gè)普通流化室的布風(fēng)板向粉碎流化室整體傾斜。進(jìn)入普通流化室的較大顆粒的物料可以返回粉碎流化室被進(jìn)一步粉碎成更小的顆粒,這樣可以避免大顆粒物料在流化床中沉積,使流態(tài)化干燥過程更為穩(wěn)定,并使干燥產(chǎn)品的含水率和粒徑更加均勻。
  粉碎流化床具有流態(tài)化干燥的氣固接觸均勻、兩相相對(duì)速度較大、操作連續(xù)方便、干燥強(qiáng)度較大、設(shè)備簡單緊湊等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,由于在粉碎機(jī)構(gòu)的粉碎作用下,物料被粉碎成較小的顆粒,比表面積加大,這樣,便提高了干燥強(qiáng)度。另外,在攪拌的作用下,流化床中的氣泡被打碎,使粉碎流化床更接近于散式流態(tài)化,氣固接觸更加均勻、有效,提高了傳熱傳質(zhì)性能。
  目前粉碎流化床干燥機(jī)出現(xiàn)幾種結(jié)構(gòu),但都未實(shí)現(xiàn)系列化,用戶可根據(jù)物料情況與制造方聯(lián)系。
  在各種類型流化床中,氣體經(jīng)孔板進(jìn)入料層,因此產(chǎn)品和氣體呈現(xiàn)錯(cuò)流流動(dòng),氣體除了保持產(chǎn)品流動(dòng)外,同時(shí)也是熱量和質(zhì)量交換的介質(zhì)。
  流化床干燥機(jī)引入的熱空氣有兩個(gè)作用:一個(gè)作用是使物料流態(tài)化,在這個(gè)作用中空氣是作為動(dòng)力源;另一個(gè)作用是給被干燥物料提供足夠的熱量,同時(shí)容納水蒸汽,此時(shí)空氣又作為載熱體和載濕體。為此所用空氣應(yīng)滿足二者的最大量,這就不可避免造成能源的無端浪費(fèi)。在流化床中裝有可通入熱水或蒸汽的加熱管或加熱板,是一種節(jié)能型干燥設(shè)備。除由氣體帶入能量外,有部分熱量是浸沒式熱交換器提供的,因而大大減少了氣體流量。由于物料干燥所需大量熱量均由加熱管或加熱板提供,送入的氣體僅作為物料的流化動(dòng)力和帶走水分的載濕體之用。據(jù)介紹,在相同產(chǎn)量的情況下,所需要的熱量僅為無內(nèi)藏?zé)峁艿?0%,而相應(yīng)的氣量也僅為后者的20%~30%左右。在內(nèi)置換熱器流化床中,氣體經(jīng)過孔板吹向料層,粉狀物料和氣體呈錯(cuò)流,表現(xiàn)出“流態(tài)化”。氣體除了促進(jìn)物料流動(dòng)外,同時(shí)也是熱量交換的介質(zhì)。此外,物料密相區(qū)(簡稱“床層”)內(nèi)的盤管與物料充分接觸,也進(jìn)行熱量交換,經(jīng)干燥或冷卻后的物料溢流排出。
  流化床的特征是氣體使固體顆粒移動(dòng),選擇的氣體速度要保持產(chǎn)品呈流化狀態(tài),而不是將其風(fēng)動(dòng)輸送。移動(dòng)的料層就像流體一樣,加入的產(chǎn)品連續(xù)向流化床的一端移動(dòng),在床層的最低點(diǎn)保持穩(wěn)定的溢流,使產(chǎn)品排出。
  所有顆粒如此穩(wěn)定地移動(dòng),它們整個(gè)表面處于交換過程。盡管顆粒劇烈移動(dòng),但產(chǎn)品處理溫和,無任何明顯的磨損。由于出口氣體溫度一般低于最高的產(chǎn)品溫度,因此該設(shè)備具有很高的熱效率。本干燥機(jī)的特點(diǎn)是干燥和冷卻能在單臺(tái)的聯(lián)合流化床干燥裝置中有效地進(jìn)行,因此節(jié)省費(fèi)用。
 ?。ㄒ唬﹥?nèi)置換熱器流化床的優(yōu)點(diǎn)
  與傳統(tǒng)流化床干燥機(jī)相比,內(nèi)置流化床干燥機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)如下:
 ?。?)用氣量小,鼓風(fēng)機(jī)能耗低,除塵負(fù)荷降低30%~40%左右;
 ?。?)熱效率高,蒸汽消耗低。物料與干燥介質(zhì)接觸面積大,傳熱效果好,熱效率達(dá)75%~80%;
 ?。?)床內(nèi)溫度分布均勻,避免了局部過熱,較適合于熱敏性物料;
 ?。?)操作靈活,而且彈性大,生產(chǎn)能力高;
 ?。?)該床既可連續(xù)操作,也可間歇操作,根據(jù)生產(chǎn)需求,可在0%~100%之間調(diào)整生產(chǎn)負(fù)荷;
 ?。?)停留時(shí)間可按實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié),此外,低溫干燥不易產(chǎn)生靜電;
 ?。?)由于其空床氣速為0.5~1.0m/s,因此,物料顆粒破碎率低,對(duì)設(shè)備磨損?。?br />  ?、掏顿Y小。該干燥機(jī)本身機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件少,裝置投資費(fèi)用低廉,維修工作量小。
 ?。ǘ﹥?nèi)置換熱器流化床的主要結(jié)構(gòu)特征
  內(nèi)置換熱器流化床干燥機(jī)主要有內(nèi)置換熱盤管,用于加熱(或冷卻),分別置于床內(nèi)共混區(qū)、干燥區(qū)、和冷卻區(qū)(二者之間有一隔板)。物料在床內(nèi)形成流化態(tài)時(shí),物料與加熱器、熱空氣進(jìn)行充分的熱交換,使物料被均勻干燥,干燥后的物料由干燥段進(jìn)入冷卻段,經(jīng)冷空氣及冷卻盤管降溫后,經(jīng)溢流堰排出。
  1.干燥機(jī)殼體
  根據(jù)物料的密度及粒度分布區(qū)間,在設(shè)計(jì)時(shí)加大上殼體的寬度及高度,降低風(fēng)速以減少氣相粉塵夾帶量。同時(shí),對(duì)殼體內(nèi)表面采取拋光處理,以避免物料在器壁上粘積。
  2.布風(fēng)板與風(fēng)室
  為使物料均勻流化,在流化床下部設(shè)置有條型布風(fēng)板(孔板)及多個(gè)風(fēng)室,且布風(fēng)板上的“方眼孔”方向一致,朝向干燥機(jī)出料口,以利于塊狀物料的排出。
  3.內(nèi)置換熱器
  為提高傳熱效率,降低綜合能耗,在布風(fēng)板上方安裝有四組換熱盤管(在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,盤管被沸騰的物料淹沒),盤管底部距布風(fēng)板大約20cm左右,以便于塊狀料移出。由于沸騰物料的沖刷,時(shí)間長久,盤管易出現(xiàn)磨損泄漏,為此,在床內(nèi)專門設(shè)置有抽出導(dǎo)軌以方便檢修;而且,盤管及其固定裝置的外表面均采取拋光處理,以減少物料的粘結(jié)。
  4.共混區(qū)
  共混區(qū)位于進(jìn)料口下方及兩組盤管之間,可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度加大共混區(qū)風(fēng)量,提高此區(qū)域的流化速度,使下落的濕物料迅速干燥,以避免在床內(nèi)結(jié)塊和堆積。
  5.溢流堰
  溢流堰位于干燥床出口處,略高于盤管,在其上部設(shè)置有一弧型擋板,可在床外實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),高度在0~30cm之間可調(diào),以控制物料在床內(nèi)的停留時(shí)間,保證最終含水率。
  在國外,內(nèi)置流化床干燥機(jī)有系列產(chǎn)品,目前國內(nèi)只有專用裝置。本干燥機(jī)已用于下列產(chǎn)品的干燥:
  ABS塑料、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物、己二酸、氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、面包屑、氯化鈣、甲酸鈣、葡萄糖鈣、次氯酸鈣、硫酸鈣、酪素、纖維素衍生物、檸檬酸、煤、硫酸銅、結(jié)晶糖、磷酸二銨、磷酸二鈣、成粒瓷土、成粒肥料、對(duì)苯二酚、硫酸鐵、乳糖、乳膠樹脂、賴氨酸、硫酸鎂、季戊四醇、藥品、乙烯、丙烯、聚苯乙烯、碳酸鉀、氯酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀、磷酸鉀、酒石酸鉀、鋼屑、聚氯乙烯、污水污泥、碳酸氫鈉、溴化鈉、碳酸鈉、氯酸鈉、氯化鈉、甲酸鈉、過硼酸鈉、硫酸鈉、大豆、大豆制品、淀粉、淀粉衍生物、酒石酸、對(duì)苯二甲酸、二氧化鈦、尿素、維生素等。
  八、臥式多室流化床干燥機(jī)
  為了克服多層流化床干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、床層阻力大、操作不易控制等缺點(diǎn),以保證干燥后產(chǎn)品的質(zhì)量,近年來又研制出了一種臥式多室流化床干燥機(jī)。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,適用于干燥各種難于干燥的粒狀物料和熱敏性物料,并逐漸推廣到粉狀物料。
  臥式多室流化床干燥機(jī)為一矩形箱式流化床,底部為多孔篩板,其開孔率一般為4%~13%,孔徑一般為1.5mm~2.0mm。篩板上方有豎向擋板,將流化床分隔成若干個(gè)小室。每塊擋板均可上下移動(dòng),以調(diào)節(jié)其與篩板之間距。每一小室下部有一進(jìn)氣支管,支管上有調(diào)節(jié)氣體流量的閥門。濕料由加料機(jī)連續(xù)加入干燥機(jī)的第一室,由于物料處于流化狀態(tài),所以可自由地由第一室移向最后一室。干燥后的物料則由最后一室卸料口卸出。
  空氣經(jīng)過濾器、加熱器加熱后,由每個(gè)支管分別送入小干燥室的底部,通過多孔篩板進(jìn)入干燥室,使多孔板上的物料進(jìn)行流化干燥。尾氣由干燥室頂部出來,經(jīng)旋風(fēng)分離器、袋式過濾器后,由引風(fēng)機(jī)排出。
  臥式多室流化床干燥機(jī)所干燥的物料,大部分是經(jīng)造粒機(jī)預(yù)制成4~14目的散粒狀物料。初始濕含量一般為10%~30%,終了濕含量約為0.02%~0.3%。由于物料在流化床中摩擦碰撞的結(jié)果,干燥后物料粒度變小。當(dāng)物料的粒度分布在80~100目或更細(xì)小時(shí),干燥機(jī)上部需設(shè)置擴(kuò)大段,以減小細(xì)粉的夾帶損失。同時(shí),分布板的孔徑及開孔率亦應(yīng)縮小,以改善其流化質(zhì)量。
  臥式多室流化床干燥機(jī)的特點(diǎn)如下:
  優(yōu)點(diǎn):
 ?。?)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,沒有任何運(yùn)動(dòng)部件;
 ?。?)占地面積小,卸料方便,容易操作;
 ?。?)干燥速率快,處理量幅度變動(dòng)大;
  (4)對(duì)熱敏性物料,可使用較低溫度進(jìn)行干燥,顆粒不會(huì)被破壞。
  缺點(diǎn):
  (1)熱效率與其它類型流化床干燥機(jī)相比較低;
 ?。?)對(duì)于多品種小產(chǎn)量物料的適應(yīng)性較差。
  為克服上述缺點(diǎn),常用的措施有:
 ?。?)采用柵式加料器,可使物料盡量均勻地散布于床層之上;
 ?。?)干燥機(jī)內(nèi)加工光滑,以圓角過渡為好,消除各室篩板的死角;
  ⑶操作力求平穩(wěn)。有些工廠采用電震動(dòng)加料器,可使床層流化良好,操作穩(wěn)定。
  已處理物料有飼料、藥品、氯化膽堿、氯化鈣、氯化鉀、硫銨、石膏、芒硝、硅酸、煤碳、原料藥、壓片顆粒、飲料沖劑、玉米胚芽、塑料樹脂、葡萄糖酸鈣等。
  九、豎式(移動(dòng)床)干燥機(jī)
  豎式(移動(dòng)床)干燥機(jī)是一種利用被干燥物料的自重,在干燥機(jī)中垂直向下運(yùn)動(dòng)的干燥機(jī),稱為豎式干燥機(jī)或移動(dòng)床干燥機(jī)。外殼為直立的通道,內(nèi)部安裝有減慢物料向下運(yùn)動(dòng)的橫向柵板和縱向柵,物料連續(xù)地從干燥機(jī)上部加入,被柵板分散在豎式干燥機(jī)的整個(gè)截面,并且不斷地向下運(yùn)動(dòng)。熱空氣從燃燒室向下流動(dòng),從頂部排除,干燥產(chǎn)品從干燥機(jī)底部卸出。如果在豎直的干燥機(jī)中填滿了物料,連續(xù)而密集地向下移動(dòng),則干燥時(shí)間可以任意調(diào)節(jié)。這種干燥機(jī)在谷物干燥方面應(yīng)用較多,還用于煤球干燥,其他在樹脂干燥也是可行的。
  豎式干燥機(jī)的特點(diǎn)如下:
 ?。?)結(jié)構(gòu)簡單,管理方便,運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小;
 ?。?)干燥介質(zhì)流速低,一般采用0.2~0.3m/s(以設(shè)備空截面計(jì)算)。穿過物料層的阻力小,動(dòng)能消耗低;(3)排除的尾氣在大多數(shù)情況下,都可以接近飽和程度。熱能消耗較少,熱效率較高;
 ?。?)物料停留時(shí)間可以任意控制,因此,對(duì)產(chǎn)品含水率可以控制很低;
 ?。?)豎式干燥機(jī)僅適用于散粒物料的干燥,例如礦石、粒狀樹脂、谷物等;
 ?。?)豎式干燥機(jī)金屬耗量較大,但也可采用鋼筋混凝土或其他合適的建筑材料建造;
 ?。?)采用的氣速較低,不易產(chǎn)生粉塵帶出,因此,不需要除塵設(shè)備。
  已用于礦石、煤、滌綸切片、合成樹脂、谷物等物料的干燥。
  十、振動(dòng)流化床干燥機(jī)
  近二十年來,國內(nèi)外在改善流化床性能方面作了大量研究,這些研究主要偏重于以下三個(gè)方面:
 ?、庞靡恍┹o助手段來改善流化質(zhì)量;
 ?、圃诹骰仓醒b置輔助換熱器,以改善其傳熱傳質(zhì)特性;
 ?、菍⒃炝:屯糠蟮炔僮髋c干燥同時(shí)進(jìn)行。
  由此出現(xiàn)了一些改型流化床,如脈沖流循環(huán)流化床、應(yīng)用離心力場的流化床、帶有轉(zhuǎn)子、振動(dòng)或攪動(dòng)分布板的流化床、將聲波、磁力應(yīng)用于顆粒流化床,在流化床內(nèi)設(shè)置加熱器等。
  振動(dòng)流化床是一種很成功的改型流化床,將機(jī)械振動(dòng)加于流化床即為振動(dòng)流化床。床層可以垂直振動(dòng),水平振動(dòng)或于床層軸線成一定角度作振動(dòng)。波型可為正弦型或其他型式,振動(dòng)流化床與一般對(duì)流流化床相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
 ?、趴刂普穹驼駝?dòng)頻率可比較容易和準(zhǔn)確地控制顆粒在床層中的停留時(shí)間(特別是顆粒度分布廣的粉粒),在連續(xù)操作時(shí)可得到活塞流型;
  ⑵振動(dòng)促進(jìn)流化,使空氣需要量減少,從而使顆粒夾帶量降低;
 ?、菍?duì)于濕含量大,易于團(tuán)聚、粘結(jié)的顆粒,振動(dòng)有助于使之分散,從而使流化和干燥效果好;
 ?、瓤梢暂^緩和地處理物料,使顆粒的破碎和磨損較少。
  流化床操作具有固體顆?;旌虾?,氣固兩相的傳熱傳質(zhì)表面積大等優(yōu)點(diǎn)。其主要不足是:
  ⑴處理的顆粒應(yīng)大于50~100μm;
 ?、祁w粒粒度分布寬時(shí),尾氣夾帶嚴(yán)重;
  ⑶顆粒濕度較大時(shí)容易形成結(jié)塊或團(tuán)聚;
 ?、塞溋?、纖維等非球形顆粒及有粘結(jié)性的顆粒不能很好的流化;
 ?、捎捎陬w粒返混,顆粒停留時(shí)間分布范圍大,故顆粒的濕含量不均勻。
  由于振動(dòng)流化床改善了普通流化床性能,因而在化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。我國在奶粉的兩段干燥技術(shù)及速溶化處理中應(yīng)用振動(dòng)流化床已有十余年的歷史了。此外在味精干燥、檸檬酸干燥及某些化工行業(yè)中使用振動(dòng)流化床也已多年。振動(dòng)流化床在西方國家的食品和醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用非常普遍,但大多數(shù)已發(fā)表的文獻(xiàn)卻源于前蘇聯(lián)和東歐國家,近年來加拿大和日本又進(jìn)一步作了不少有益的探索。盡管如此,對(duì)振動(dòng)流化床的基本理論的研究還很不完善,對(duì)操作過程中的許多現(xiàn)象仍不能很好說明。國內(nèi)和國外都處于工業(yè)應(yīng)用超越基本研究的階段,設(shè)計(jì)主要還是憑借經(jīng)驗(yàn)。這種狀況有礙于振動(dòng)流化床在最佳條件下操作和進(jìn)一步推廣。
  振動(dòng)流化床有多種不同的結(jié)構(gòu)和布置方式,可作如下分類:操作類型有間歇式或連續(xù)式;床形有直形槽或螺旋形槽;空氣通過床層的動(dòng)力和方向有真空裝置、鼓風(fēng)裝置;氣流平行于床面、氣流自下而上或自上而下通過床層;供熱方法有傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射及其它方法等。振動(dòng)方法有裝置整體振動(dòng)、僅僅底部振動(dòng)或采用振動(dòng)攪拌器等。
  振動(dòng)流化床干燥機(jī)是支承在一組彈簧上,由激振電機(jī)提供動(dòng)力的一種振動(dòng)機(jī)械。投入干燥機(jī)的散狀物料在多孔板上受激振力的作用由加料端向出料口運(yùn)動(dòng)。通氣式振動(dòng)流化床干燥機(jī)由多孔板下吹入的熱空氣從物料層中通過,將熱量傳給物料,并攜帶從物料中汽化的水分由排氣口排出,從而使物料干燥。由于物料在振動(dòng)流化床中受機(jī)械振動(dòng)的作用,處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只需鼓入適量的熱空氣便可以達(dá)到動(dòng)態(tài)干燥,因而熱效率高、物料干燥均勻。
  振動(dòng)流化床干燥機(jī)是一種強(qiáng)化的有特殊用途的干燥裝置,它通常供物料最終干燥之用。由于在干燥過程中由機(jī)械振動(dòng)幫助流態(tài)化,不僅有利于邊界層湍流,強(qiáng)化傳熱傳質(zhì),而且還確保了干燥設(shè)備在相當(dāng)穩(wěn)定流體力學(xué)條件下工作。這種設(shè)備除具有很好干燥功能之外,還能根據(jù)工藝需要附加地完成物料造粒、冷卻、篩分和輸送等工序。目前已在制糖、醫(yī)藥、化肥、塑料、乳品、鹽業(yè)和礦冶等工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。
  對(duì)于初始含水率很高的物料,若采用箱式干燥需10~20h,用帶式干燥機(jī)需2h,而采用振動(dòng)流化床干燥機(jī)一般只需30min便可達(dá)到干燥要求。相比之下,使用振動(dòng)流化床干燥不僅節(jié)省大量能源,而且產(chǎn)品受熱溫度低,使產(chǎn)品質(zhì)量更好。大型振動(dòng)流化床干燥機(jī)在干燥高初始含水率蔬果切片時(shí),每小時(shí)可以從物料中排除1t水分。
 ?。ㄒ唬┕ぷ髟?br />   如果有一料層放在振動(dòng)空間,就會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象:最初隨振動(dòng)加速度的增加,料層逐漸被壓實(shí);當(dāng)加速度值接近重力加速度g(9.81m/s2)時(shí),料層密度達(dá)到最大;如果進(jìn)一步增加振動(dòng)加速度,則料層便開始膨脹,并出現(xiàn)所謂振動(dòng)流化狀態(tài)。這時(shí),放在振動(dòng)表面的物料產(chǎn)生強(qiáng)烈混和,并且很容易作水平或傾斜移動(dòng),也可沿螺旋面向上輸送。在此條件下,若利用傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射或其中兩者復(fù)合方式向料層供入熱量,即可達(dá)到物料干燥目的。
  將機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)加于流化床即為振動(dòng)流床,就是在物料流化的基礎(chǔ)上增加床層的振動(dòng),使物料有一個(gè)拋擲和松動(dòng)的過程,使兩者有機(jī)地結(jié)合起來,以達(dá)到低床層流化效果。它與傳統(tǒng)的流化床不同點(diǎn)在于普通流化床的物料輸送與流化是借助于風(fēng)力(熱空氣)來完成,而振動(dòng)流化床則籍振動(dòng)來完成。振動(dòng)流化床可以使物料的最小流化速度降低,尤其是靠近底部的顆粒先流化,改善了顆粒在底部的流化質(zhì)量,使一些難以流化的物料能進(jìn)行正常的干燥操作。
 ?。ǘ┗緲?gòu)造
  干燥機(jī)的關(guān)鍵部件之一是流化室。在流化室中,物料借助振動(dòng)及氣流由進(jìn)料口向出料口移動(dòng),并呈流化狀態(tài)。氣體與物料進(jìn)行良好接觸,使物料中的水分加熱蒸發(fā)后迅速地傳遞到空氣中,使物料得以干燥。
  分布板是保證正常操作的關(guān)鍵,它需有足夠壓降以保證通過開孔率的氣量均勻。在振動(dòng)流化床中,物料在周期地拋起、落下的過程中跳躍前進(jìn),并與分布板孔洞中出來的氣體激烈碰撞,流化床中大氣泡受沖擊而成為分散的小氣泡,從而改善流化質(zhì)量。由于開孔率大,床層壓降小,減少了動(dòng)力消耗,降低操作成本。然而開孔率太大,會(huì)使孔內(nèi)流速相應(yīng)降低,產(chǎn)生漏料現(xiàn)象,影響正常操作。因此,應(yīng)該根據(jù)不同物料來選擇適宜的孔徑、孔型及開孔率,并通過實(shí)驗(yàn)確定。
  振動(dòng)裝置產(chǎn)生振動(dòng)力(激振力)的大小直接影響到承載體的振幅和移動(dòng)速度。目前振動(dòng)器可分為慣性型振動(dòng)器(偏心塊振動(dòng)器、振動(dòng)電機(jī))和偏心連桿振動(dòng)器兩種。
 ?。ㄈ┨攸c(diǎn)
  振動(dòng)流化床和普通流化床相比,具有下述優(yōu)點(diǎn):
  ①通過調(diào)節(jié)振動(dòng)的頻率和振幅,容易控制粉粒料的停留時(shí)間分布,實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作;
 ?、跈C(jī)械振動(dòng)的加入,減低了操作流化速度,減少粉粒料夾帶;
 ?、壅駝?dòng)有助于分散濕含量大、易團(tuán)聚、粘結(jié)的顆粒,改善流化狀態(tài);
 ?、艿痛矊硬僮?,顆粒的破碎、磨損較少。
  實(shí)踐表明,振動(dòng)流化床干燥速率除同物料性質(zhì)有關(guān)外,主要同裝置的振動(dòng)頻率、振幅和供熱方式有關(guān)。在裝置強(qiáng)度和噪聲標(biāo)準(zhǔn)允許條件下,應(yīng)盡可能采用較高振動(dòng)頻率和振幅。在供熱方面,一般采用傳導(dǎo)方式較對(duì)流方式更為有效。對(duì)于易粘附在振動(dòng)表面的熱敏性物料干燥,更適宜的是采用對(duì)流或?qū)α髋c輻射復(fù)合的供熱方式。
  另外,從干燥過程動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā),振動(dòng)流化干燥時(shí)間是干燥物料初、終濕含量的函數(shù);從機(jī)械上講,振動(dòng)流化干燥時(shí)間又取決于物料移動(dòng)速度。很顯然,為確保干燥過程順利進(jìn)行,干燥時(shí)間長短的選擇必須同時(shí)滿足上述兩方面要求。
  振動(dòng)流化床干燥機(jī)是一種新技術(shù),它適于干燥不易流動(dòng)的物料(如顆粒太粗或太細(xì)、易于粘結(jié)或成團(tuán)等),以及特殊要求的物料(如要求保持晶形完整、晶體閃光度好等)。我國已成功地應(yīng)用振動(dòng)流化床干燥機(jī)干燥砂糖,取得了良好的效果。以前干燥砂糖多用回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)或立式蝶形干燥機(jī),但在干燥過程中由于粒子與粒子間的摩擦及粒子與設(shè)備壁面間的摩擦,干燥后糖粒破壞,產(chǎn)品無棱角、粉末多、閃光度差。采用振動(dòng)流化床干燥機(jī)后,這種現(xiàn)象大大改善。
  干燥機(jī)由分配段、流化段和篩選段三部分組成。在分配段和篩選段下面均有熱空氣引入,含水率為4~6%的濕料,從加料裝置進(jìn)到分配段,由于平板振動(dòng),使物料均勻地加到沸騰段去。濕料在沸騰段停留時(shí)間約為幾秒鐘,即達(dá)到干燥的目的,產(chǎn)品含水率達(dá)到要求時(shí)出料。振動(dòng)流化床干燥機(jī)工藝流程見圖2-26。
  十一、傳導(dǎo)傳熱流化床干燥機(jī)
  采用振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)流化干燥機(jī)。干燥機(jī)的主機(jī)帶夾套,采用蒸汽或溫水等熱介質(zhì)間接加熱。主機(jī)安置在彈簧(即支撐彈性元件)上。振動(dòng)部分是由兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)作振動(dòng)源。在干燥過程中,由電機(jī)造成的機(jī)械振動(dòng)幫助流態(tài)化,這不僅有利于邊界層湍流,強(qiáng)化傳熱傳質(zhì),而且還確保了干燥設(shè)備在相當(dāng)穩(wěn)定的流體力學(xué)條件下工作。根據(jù)電機(jī)的裝置方式可以分為兩種型式:立式圓筒型(電機(jī)裝在主機(jī)側(cè)面斜下方,可以產(chǎn)生半橢圓形的振動(dòng))和臥式圓筒型(電機(jī)裝在主機(jī)下部,可以產(chǎn)生圓周振動(dòng))。這種新型振動(dòng)流化干燥機(jī)可不采用分布板,因此結(jié)構(gòu)更為簡單。
 ?。ㄒ唬┓哿sw流動(dòng)特性
  振動(dòng)方式不同,粉粒體流動(dòng)特性也不同(無分布板)。
  1.立式圓筒型
  若從主機(jī)俯視,粉粒體在圓周旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也在徑向上下流動(dòng)。這樣在干燥的同時(shí)也能使粉粒體混合。
  2.臥式圓筒型
  主要是上下方向的翻動(dòng),軸向移動(dòng)并不顯著。
  3.連續(xù)式(無分布板)
  粉粒體流動(dòng)特性與臥式圓筒型相同。粉粒體連續(xù)地供給,當(dāng)達(dá)到堰高時(shí),則溢流至下面的干燥室,依次順序向出口方向流動(dòng)并排出系統(tǒng)外。
 ?。ǘ﹤鲗?dǎo)傳熱振動(dòng)流化干燥機(jī)具備的特點(diǎn):
 ?。保揽空駝?dòng)而使粉粒體流化,因此粉粒體的破壞、飛散、局部受熱及干燥不均的情況少;
  2.由于通過夾套間接加熱,干燥機(jī)主機(jī)可以采用密閉結(jié)構(gòu),因此可采用溫水、水蒸汽、冷水等來加熱或冷卻。也易于減壓干燥及惰性氣封,可以防止分解化和氧化分解。適于膏狀物料的干燥,并易于分離回收有機(jī)溶劑;
 ?。常稍餀C(jī)主機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為簡單,無攪拌葉甚至流化床多孔板等,因此易洗滌及凈化。此外,密封性能好、污垢物少、便于干燥物料的更換;
 ?。矗哿sw邊振動(dòng)邊排出系統(tǒng)外,可防止出口堵塞,將物料完全排出;
  5.可對(duì)膏狀物料同時(shí)進(jìn)行干燥與粉碎。
  已干燥的物料:化學(xué)工業(yè):硼酸、草酸、檸檬酸、氨基酸、鋁珠、溴化鉀、合成橡膠、氯酸鈉、炸藥、偏亞硫酸鹽、硅酸鹽鈉、過硫酸鈉鹽、硝酸鉀、硝酸鈉、過硼酸鈉鹽、磷酸鹽三鈉、聚苯乙烯、聚乙烯、硫酸銨、硫酸鈉等、離子交換樹脂、氯化銨、漂粉精、顆粒復(fù)合肥料、硼砂、聚醋酸乙烯、五水偏硅酸鈉,過碳酸鈉。
  農(nóng)業(yè)食品工業(yè):擠壓品、肉豆蔻、咖啡豆、大豆、向日葵籽、巧克力粒子、乳糖、酵母、賴氨酸、奶粉、西紅柿粉、豆蛋白質(zhì)、食鹽、白糖、味精、蘋果、南瓜、魔芋、蘿卜、山楂(紅果)糖精鈉、紅糖。
  礦物業(yè):粘土、鋁土礦、鈣、碳酸鈣、焦煤、研磨料、砂子。
  藥品:中藥飲片,如桑皮、黃柏、甘草等;滋補(bǔ)品,如銀耳、鹿茸、人參、氯霉素。

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