第九章 干燥過程與設(shè)備

1、第十章干燥過程與設(shè)備第十章干燥過程與設(shè)備1 1、氣流干燥、氣流干燥2 2、噴霧干燥、噴霧干燥3 3、沸騰干燥與沸騰造粒干燥、沸騰干燥與沸騰造粒干燥4 4、真空干燥和真空冷凍干燥、真空干燥和真空冷凍干燥干燥是將濕物料的濕分（水分或其他溶劑）除去的加工過程。按照熱能傳遞給濕物料的方式可分為：1直接干燥：熱空氣與物料直接接觸，物料干燥所需的熱量主要依靠物料與熱空氣的對(duì)流傳熱。方法包括：表面干燥、氣流干燥、噴霧干燥、振動(dòng)干燥及沸騰造粒干燥等。2間接干燥：物料干燥所需要的熱量通過金屬等材料直接傳遞，干燥速度慢，設(shè)備造價(jià)高，但熱效率高。間接干燥設(shè)備有：真空干燥、冷凍干燥、輻射干燥（紅外線和遠(yuǎn)紅外干燥）等。

2、 3介電加熱干燥：高頻干燥和微波干燥。按照干燥的操作方式可以分為連續(xù)操作和間歇操作。按照干燥的操作方式可以分為連續(xù)操作和間歇操作。 （1 1）間歇操作）間歇操作 通常用于：小批量生產(chǎn)，處理量少或多品種生產(chǎn)；通常用于：小批量生產(chǎn)，處理量少或多品種生產(chǎn)；與干燥銜接的前后工段生產(chǎn)不連續(xù)；物料的供給、與干燥銜接的前后工段生產(chǎn)不連續(xù)；物料的供給、成品的排出和物料在干燥器內(nèi)連續(xù)輸送有困難；干成品的排出和物料在干燥器內(nèi)連續(xù)輸送有困難；干燥時(shí)間極長的物料。燥時(shí)間極長的物料。 （2 2）連續(xù)操作）連續(xù)操作 如果與干燥銜接的前后工段整個(gè)是連續(xù)的，則通常如果與干燥銜接的前后工段整個(gè)是連續(xù)的，則通常采用連續(xù)干燥。采用

3、連續(xù)干燥。 第一節(jié)第一節(jié) 氣流干燥氣流干燥 氣流干燥是把含有水的泥狀、塊狀、粉粒狀物料，通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ顾鼈兎稚⒌綗峥諝庵?，在與熱氣流并流輸送的同時(shí)進(jìn)行干燥而獲得粉狀干燥制品的過程。一、氣流干燥流程與設(shè)備圖13-1 氣流干燥流程1-空氣過濾器 2-預(yù)熱器 3-干燥管 4-加料斗 5-螺旋加料器 6-旋風(fēng)分離器 7-風(fēng)機(jī) 8-鎖氣管 9-產(chǎn)品出口712345986 流程：流程：濕物料由加料斗濕物料由加料斗4 4經(jīng)經(jīng)加料器加料器5 5送入氣流干燥送入氣流干燥3 3?？铡？諝馔ㄟ^空氣過濾器氣通過空氣過濾器1 1濾取灰濾取灰塵，經(jīng)加熱器塵，經(jīng)加熱器2 2加熱到一定加熱到一定溫度后送入干燥管。由于熱溫度

4、后送入干燥管。由于熱氣流的高速流動(dòng)，物料顆粒氣流的高速流動(dòng)，物料顆粒分散于氣流之中，氣固兩相分散于氣流之中，氣固兩相之回發(fā)生傳熱和傳質(zhì)作用，之回發(fā)生傳熱和傳質(zhì)作用，使物料獲得干燥。已干燥的使物料獲得干燥。已干燥的物料隨氣流帶出，經(jīng)分離器物料隨氣流帶出，經(jīng)分離器6 6分離氣體和固體，產(chǎn)品通分離氣體和固體，產(chǎn)品通過鎖氣器過鎖氣器8 8從出口從出口9 9卸出。廢卸出。廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)氣經(jīng)風(fēng)機(jī)7 7排走排走壓縮空氣物料壓縮空氣物料脈沖干燥管圖13-2 脈沖干燥管熱空氣 干燥管：一般采用圓形，干燥管：一般采用圓形，其次有方形和不同直其次有方形和不同直徑交替的所謂脈沖管徑交替的所謂脈沖管 閘板式(b)星型回轉(zhuǎn)式

5、(c)平板旋轉(zhuǎn)式（d）螺旋輸送式（e）閘閥式圖 13-3 加料器型式圖圖13-313-3所示的物種型式加料器適用于散狀物料。為了所示的物種型式加料器適用于散狀物料。為了防止在加料過程中物料結(jié)塊，可采用震動(dòng)加料器。防止在加料過程中物料結(jié)塊，可采用震動(dòng)加料器。二、氣流干燥器的型式二、氣流干燥器的型式（一）按照加料方式分類（一）按照加料方式分類（1 1）直接加料型）直接加料型 原料從加速管中間直接投入，利用高速氣流的沖擊使原料從加速管中間直接投入，利用高速氣流的沖擊使物料分散而進(jìn)行干燥（圖物料分散而進(jìn)行干燥（圖13-413-4（a a）。）。（2 2）帶分散機(jī)型）帶分散機(jī)型 某些含水顆粒體物料，如在

6、熱氣流中不易分散，或進(jìn)某些含水顆粒體物料，如在熱氣流中不易分散，或進(jìn)料過程中易結(jié)塊，可在進(jìn)料口設(shè)分散機(jī)。分散機(jī)是由料過程中易結(jié)塊，可在進(jìn)料口設(shè)分散機(jī)。分散機(jī)是由帶放射狀棒的轉(zhuǎn)輪和鎖氣外殼組成，在分散機(jī)中無熱帶放射狀棒的轉(zhuǎn)輪和鎖氣外殼組成，在分散機(jī)中無熱風(fēng)流過（圖風(fēng)流過（圖13-413-4（b b） 。（3 3）帶粉碎機(jī)型）帶粉碎機(jī)型在干燥管前設(shè)置粉碎機(jī)在干燥管前設(shè)置粉碎機(jī), ,其結(jié)構(gòu)見圖其結(jié)構(gòu)見圖13-513-5。 進(jìn)料熱風(fēng)排料圖13-5 粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖689311236891368961832221968221863910927bcdef圖 13-4 氣流干燥器型式預(yù)熱器 2-加料器 3-

7、混合器 4-分散機(jī) 5-粉碎機(jī) 6-干燥管 7-分級(jí)器 8-旋風(fēng)分離器 9-袋濾器 10-空氣凈化器 11-空氣過濾 12、13-風(fēng)機(jī)采用粉碎機(jī)加料的流程（1 1）圖）圖13-413-4（c c）適用于濾餅等泥狀物料，經(jīng)粉碎）適用于濾餅等泥狀物料，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后進(jìn)入干燥管。機(jī)粉碎后進(jìn)入干燥管。（2 2）如物料含水較多，加料有困難可將一部分已干）如物料含水較多，加料有困難可將一部分已干燥的成品粉末返回到原料中去混合，以減少原料的燥的成品粉末返回到原料中去混合，以減少原料的含水率增加其流動(dòng)性。由于成品循環(huán)受熱，對(duì)熱敏含水率增加其流動(dòng)性。由于成品循環(huán)受熱，對(duì)熱敏性物料需注意物料因重復(fù)加熱而變質(zhì)的問題

8、。這種性物料需注意物料因重復(fù)加熱而變質(zhì)的問題。這種流程見圖流程見圖13-413-4（d d）。）。（3 3）圖）圖13-413-4（e e）的流程適用于干燥管處在很小的）的流程適用于干燥管處在很小的負(fù)壓下操作，不能適用密封加料裝置的濕物料。負(fù)壓下操作，不能適用密封加料裝置的濕物料。（4 4）圖）圖13-413-4（f f）為在干燥管上附設(shè)分級(jí)器，粗粒）為在干燥管上附設(shè)分級(jí)器，粗粒子在此分級(jí)并返回粉碎機(jī)，使成品粒子水分均一。子在此分級(jí)并返回粉碎機(jī)，使成品粒子水分均一。（二）按干燥管形狀分類（1 1）直管式：）直管式：直管式（圖直管式（圖13-613-6（a a）適用于比較容易）適用于比較容易干燥

9、的無聊，如以除去附著水為主或臨界含水率不高的干燥的無聊，如以除去附著水為主或臨界含水率不高的場(chǎng)合，而且要求成品含水率在場(chǎng)合，而且要求成品含水率在0.5-1%0.5-1%。（2 2）變徑管式：）變徑管式：變徑管的形式很多，圖變徑管的形式很多，圖13-613-6（b b）、）、（c c）、（）、（d d）為集中應(yīng)用較多的變徑管。變徑管是將顆）為集中應(yīng)用較多的變徑管。變徑管是將顆粒等速運(yùn)動(dòng)段的直徑擴(kuò)大，使物料與氣流的相對(duì)速度加粒等速運(yùn)動(dòng)段的直徑擴(kuò)大，使物料與氣流的相對(duì)速度加大，有利于顆粒表面氣膜更新。加速傳熱，并使物料在大，有利于顆粒表面氣膜更新。加速傳熱，并使物料在干燥管內(nèi)的停留時(shí)間增大。適用于較

10、難干燥的物料，以干燥管內(nèi)的停留時(shí)間增大。適用于較難干燥的物料，以及成品含水率要求較低（及成品含水率要求較低（0.5%0.5%）的場(chǎng)合。圖）的場(chǎng)合。圖13-613-6（d d）所示的變徑具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。所示的變徑具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。bcd圖 13-6 干燥管形狀（三）氣流干燥的特點(diǎn)和適用范圍（三）氣流干燥的特點(diǎn)和適用范圍1、可獲得高度干燥的成品 2、適用于熱敏性物料的干燥 3、熱效率高 4、熱損失少 5、設(shè)備簡單，操作容易，投資少。6、操作穩(wěn)定，便于自動(dòng)化。7、干燥過程伴隨著顆粒的空氣輸送，整個(gè)過程都是連續(xù)的，便于與前后工序銜接。8、可以有很大的裝置規(guī)模。 第二節(jié)第二節(jié) 噴霧干燥噴霧干燥

11、 噴霧干燥噴霧干燥是利用不同的噴霧器，將懸浮液和粘滯的是利用不同的噴霧器，將懸浮液和粘滯的液體噴成霧狀，形成具有較大表面積的分散微粒同熱液體噴成霧狀，形成具有較大表面積的分散微粒同熱空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，迅速排除本身的水分，在幾空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，迅速排除本身的水分，在幾秒至幾十秒內(nèi)獲得干燥。成品以粉末狀態(tài)沉降于干燥秒至幾十秒內(nèi)獲得干燥。成品以粉末狀態(tài)沉降于干燥室底部，連續(xù)或間斷地從卸料器排出。室底部，連續(xù)或間斷地從卸料器排出。 （）壓力噴霧法（又稱機(jī)械噴霧法）（）壓力噴霧法（又稱機(jī)械噴霧法）（二）氣流噴霧法（二）氣流噴霧法（三）離心噴霧干燥法（三）離心噴霧干燥法一、氣流噴霧干燥設(shè)備一、氣流

12、噴霧干燥設(shè)備（一）氣流噴霧干燥流程、特點(diǎn)一）氣流噴霧干燥流程、特點(diǎn)氣流噴霧干燥設(shè)備除了噴霧干燥塔、噴嘴外，還有空氣氣流噴霧干燥設(shè)備除了噴霧干燥塔、噴嘴外，還有空氣加熱器、壓縮空氣系統(tǒng)和空氣過濾器等?？諝饧訜峥捎眉訜崞鳌嚎s空氣系統(tǒng)和空氣過濾器等?？諝饧訜峥捎秒姛峄蛘羝訜犭姛峄蛘羝訜帷嚎s空氣從切線方向進(jìn)入噴霧器外面的套管，由于噴頭壓縮空氣從切線方向進(jìn)入噴霧器外面的套管，由于噴頭處有螺旋線，因此形成高速度旋轉(zhuǎn)的圓錐狀空氣渦流，處有螺旋線，因此形成高速度旋轉(zhuǎn)的圓錐狀空氣渦流，并在噴嘴處形成低壓區(qū)，吸引液體在內(nèi)部或外部混合后，并在噴嘴處形成低壓區(qū)，吸引液體在內(nèi)部或外部混合后，使之微?；?。由空氣加

13、熱器加熱的熱風(fēng)，經(jīng)過濾器從干使之微?；Ｓ煽諝饧訜崞骷訜岬臒犸L(fēng)，經(jīng)過濾器從干燥塔的上部經(jīng)空氣分配盤進(jìn)入，與噴霧后的液體微粒相燥塔的上部經(jīng)空氣分配盤進(jìn)入，與噴霧后的液體微粒相遇，使之干燥，干燥后的物料由塔底部排出，廢氣沿回遇，使之干燥，干燥后的物料由塔底部排出，廢氣沿回風(fēng)管導(dǎo)入袋濾器或旋風(fēng)分離器，收集隨廢氣帶走的粉末風(fēng)管導(dǎo)入袋濾器或旋風(fēng)分離器，收集隨廢氣帶走的粉末狀產(chǎn)品，然后經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣中。狀產(chǎn)品，然后經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣中。 248765成品熱空氣廢氣料空氣圖 13-9 氣流噴霧干燥流程 1.6-過濾器 2-空氣分配盤 3-袋濾器 4-回風(fēng)管 5-電加熱器 7-瓷環(huán) 8-棉蘭32345熱風(fēng)廢氣

14、圖 13-10 氣流式噴霧干燥塔溫度計(jì) 2-擴(kuò)散盤 3-示鏡 4-人孔 5-成品收集器物料空氣（二）氣流噴霧干燥塔的構(gòu)造二）氣流噴霧干燥塔的構(gòu)造圓柱圓錐形；圓柱圓錐形；頂部裝有空氣分配盤，分配頂部裝有空氣分配盤，分配盤的型式有旋風(fēng)擴(kuò)散式、葉盤的型式有旋風(fēng)擴(kuò)散式、葉片旋風(fēng)式，其作用是使空氣片旋風(fēng)式，其作用是使空氣形成旋流與霧滴接觸，提高形成旋流與霧滴接觸，提高干燥效果。干燥效果。盤頂圖 13-11 空氣分配盤旋風(fēng)方向 分配盤是由分配盤是由3030片葉子均勻焊接于分配盤頂?shù)闹苓?，片葉子均勻焊接于分配盤頂?shù)闹苓叄⑴c水平面成并與水平面成3030角，熱風(fēng)排出的方向依旋風(fēng)方向角，熱風(fēng)排出的方向依旋風(fēng)方向

15、而定。設(shè)備的下部有螺旋排風(fēng)管，螺旋排風(fēng)管是在而定。設(shè)備的下部有螺旋排風(fēng)管，螺旋排風(fēng)管是在回風(fēng)管的下部外側(cè)焊上螺旋形的導(dǎo)風(fēng)板，使氣流沿回風(fēng)管的下部外側(cè)焊上螺旋形的導(dǎo)風(fēng)板，使氣流沿螺旋導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)向下，增大了氣流阻力，使密度較螺旋導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)向下，增大了氣流阻力，使密度較大的產(chǎn)品向下沉降，密度較小的粉末狀產(chǎn)品隨廢氣大的產(chǎn)品向下沉降，密度較小的粉末狀產(chǎn)品隨廢氣沿回風(fēng)管導(dǎo)入袋濾器，螺旋排風(fēng)管的作用是使氣固沿回風(fēng)管導(dǎo)入袋濾器，螺旋排風(fēng)管的作用是使氣固兩相分離。兩相分離。 圖 13-12 氣流噴舞干燥噴咀空氣管 2-壓緊螺帽 3-噴咀座 4-壓緊螺帽 5-噴咀 6-進(jìn)液管 7-噴咀口123456三、離心噴霧干

16、燥設(shè)備三、離心噴霧干燥設(shè)備（）離心噴霧干燥流程（）離心噴霧干燥流程1 1間歇卸料的離心噴霧干燥流程間歇卸料的離心噴霧干燥流程 小罐加溫至小罐加溫至5050再進(jìn)塔；液體通過六個(gè)噴嘴甩成霧再進(jìn)塔；液體通過六個(gè)噴嘴甩成霧狀，與從頂部進(jìn)風(fēng)口以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)入至噴霧盤四周狀，與從頂部進(jìn)風(fēng)口以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)入至噴霧盤四周的熱空氣進(jìn)行充分接觸的熱空氣進(jìn)行充分接觸 ，造成強(qiáng)烈的傳熱和水分，造成強(qiáng)烈的傳熱和水分蒸發(fā)，空氣溫度隨之降低，微粒在氣流和自身重力蒸發(fā)，空氣溫度隨之降低，微粒在氣流和自身重力作用下旋轉(zhuǎn)而下，當(dāng)達(dá)到出口時(shí)已干燥完畢，間歇作用下旋轉(zhuǎn)而下，當(dāng)達(dá)到出口時(shí)已干燥完畢，間歇通過雙閘門的卸料閥，定期卸料。通過雙

17、閘門的卸料閥，定期卸料。2連續(xù)卸料的離心噴霧干燥流程 連續(xù)卸料主要是利用氣力輸送進(jìn)行的，從干燥室排連續(xù)卸料主要是利用氣力輸送進(jìn)行的，從干燥室排出的成品連續(xù)進(jìn)入振動(dòng)供料器出的成品連續(xù)進(jìn)入振動(dòng)供料器1313，通過旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)入，通過旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)中，由出氣導(dǎo)管氣力輸送系統(tǒng)中，由出氣導(dǎo)管1515帶出的粉末經(jīng)旋風(fēng)帶出的粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器分離器1616回收，然后一并進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)，送至回收，然后一并進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)，送至旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器1919中收集，成品通過貯罐中收集，成品通過貯罐2020的旋轉(zhuǎn)閥連的旋轉(zhuǎn)閥連續(xù)排出，從旋風(fēng)分離器排出的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)續(xù)排出，從旋風(fēng)分離器排出的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)2222與干燥

18、與干燥室的出氣導(dǎo)管排出的廢氣一并進(jìn)入旋風(fēng)分離器室的出氣導(dǎo)管排出的廢氣一并進(jìn)入旋風(fēng)分離器1616，然后由排風(fēng)機(jī)然后由排風(fēng)機(jī)1717排至大氣中。排至大氣中。 78932411105611621151412221518192023圖 13-14 典型的噴霧干燥流程（丹麥）供料罐 2-供料泵 3-供料管路 4-噴霧器 5-水罐 6-三通活門 7-空氣過濾 8-鼓風(fēng)機(jī) 9-空氣加熱器 10-空氣導(dǎo)管 11-干燥室 12-震動(dòng)供料器 13氣力輸送系統(tǒng) 14-出氣導(dǎo)管 15-旋風(fēng)分離器 16排風(fēng)機(jī) 17-風(fēng)帽 18-旋風(fēng)分離器 19-貯罐 20-旋轉(zhuǎn)閥 21-用于氣力輸送的風(fēng)機(jī) 22-空氣過濾 23-儀表嵌

19、板 24-用于冷卻噴霧器的風(fēng)機(jī)42（二）離心噴霧干燥設(shè)備的構(gòu)造 離心噴霧干燥設(shè)備主要有噴霧室、噴霧機(jī)（包括噴離心噴霧干燥設(shè)備主要有噴霧室、噴霧機(jī)（包括噴盤）和熱風(fēng)盤等。盤）和熱風(fēng)盤等。（1 1）噴霧室）噴霧室 噴霧室的直徑與離心噴盤的轉(zhuǎn)速快慢有關(guān)；液滴直噴霧室的直徑與離心噴盤的轉(zhuǎn)速快慢有關(guān)；液滴直徑與轉(zhuǎn)速成反比，液滴射程與液滴直徑成正比，噴徑與轉(zhuǎn)速成反比，液滴射程與液滴直徑成正比，噴盤轉(zhuǎn)速越小噴霧室直徑就越大。盤轉(zhuǎn)速越小噴霧室直徑就越大。在噴矩為半徑的圓周內(nèi)，在噴矩為半徑的圓周內(nèi)，909095%95%液滴微粒下落，液滴微粒下落，即不再具有水平速度，這個(gè)距離叫噴矩。即不再具有水平速度，這個(gè)距離叫

20、噴矩。只要干燥塔直徑大于噴矩時(shí)，絕大部分液滴就不會(huì)只要干燥塔直徑大于噴矩時(shí)，絕大部分液滴就不會(huì)碰壁碰壁2噴霧機(jī)、噴盤的型式及構(gòu)造（3 3）熱風(fēng)盤熱風(fēng)盤 熱風(fēng)進(jìn)塔后分配不均勻是造成塔內(nèi)局部貼壁的主要熱風(fēng)進(jìn)塔后分配不均勻是造成塔內(nèi)局部貼壁的主要原因。大部分的熱風(fēng)是從熱風(fēng)盤通過風(fēng)向調(diào)節(jié)板進(jìn)原因。大部分的熱風(fēng)是從熱風(fēng)盤通過風(fēng)向調(diào)節(jié)板進(jìn)入塔內(nèi)。為了使熱風(fēng)在熱風(fēng)盤進(jìn)入塔內(nèi)的速度相等，入塔內(nèi)。為了使熱風(fēng)在熱風(fēng)盤進(jìn)入塔內(nèi)的速度相等，熱風(fēng)盤一般為蝸殼形。熱風(fēng)分配盤應(yīng)與噴霧機(jī)配合熱風(fēng)盤一般為蝸殼形。熱風(fēng)分配盤應(yīng)與噴霧機(jī)配合安裝，一定要使熱風(fēng)進(jìn)口與噴盤位置盡量靠近，熱安裝，一定要使熱風(fēng)進(jìn)口與噴盤位置盡量靠近，熱風(fēng)分

21、配盤應(yīng)使熱風(fēng)均勻分配進(jìn)入噴霧室，因此要求風(fēng)分配盤應(yīng)使熱風(fēng)均勻分配進(jìn)入噴霧室，因此要求進(jìn)入塔內(nèi)的速度相等，盡量避免與減少渦流形成，進(jìn)入塔內(nèi)的速度相等，盡量避免與減少渦流形成，否則容易發(fā)生物料焦化現(xiàn)象。否則容易發(fā)生物料焦化現(xiàn)象。 54321圖 13-16 熱風(fēng)盤構(gòu)造熱風(fēng)盤 2-保溫層 3-風(fēng)向調(diào)節(jié)板 4-塔頂壁 5-噴霧機(jī)座（三）噴霧裝置的型式按氣流與霧滴的運(yùn)動(dòng)方向不同，分為三種型式：按氣流與霧滴的運(yùn)動(dòng)方向不同，分為三種型式：（1 1）并流干燥）并流干燥 這種裝置的特點(diǎn)是霧滴運(yùn)動(dòng)的方向與氣流運(yùn)這種裝置的特點(diǎn)是霧滴運(yùn)動(dòng)的方向與氣流運(yùn)動(dòng)方向一致。溫度較高的熱空氣首先與剛剛甩動(dòng)方向一致。溫度較高的熱空氣

22、首先與剛剛甩出的霧滴接觸。表面水分迅速蒸發(fā)，因此產(chǎn)品出的霧滴接觸。表面水分迅速蒸發(fā)，因此產(chǎn)品不會(huì)形成過熱的現(xiàn)象，這種型式的裝置使用較不會(huì)形成過熱的現(xiàn)象，這種型式的裝置使用較廣。并流的方式有：旋轉(zhuǎn)向下的并流；垂直下廣。并流的方式有：旋轉(zhuǎn)向下的并流；垂直下降的并流，垂直上升的并流和水平并流。降的并流，垂直上升的并流和水平并流。物料熱風(fēng)廢氣成品廢氣和成品熱風(fēng)熱風(fēng)物料物料熱風(fēng)廢氣成品.2.3圖13-17 并流干燥向下旋轉(zhuǎn) 2-向下并流 3-向上并流廢氣物料熱風(fēng)熱風(fēng)成品圖 13-18 逆流干燥（2 2）逆流干燥）逆流干燥 這種裝置的特點(diǎn)是霧滴的這種裝置的特點(diǎn)是霧滴的運(yùn)動(dòng)與氣流方向相反。運(yùn)動(dòng)與氣流方向相反

23、。 （3）混合流干燥 這種裝置的特點(diǎn)是氣流有兩個(gè)方向（即先旋轉(zhuǎn)向下，然后再垂直向上），而霧滴只有一個(gè)方向（從上向下），如圖13-19（1）所示。這種裝置是氣流與霧滴的運(yùn)動(dòng)方向成垂直，或者氣流有一個(gè)方向（從上向下），而霧滴有兩個(gè)方向（即從下向上，然后從上向下）。 廢氣熱風(fēng)物料熱風(fēng)廢氣物料成品成品1-旋風(fēng)式2-噴泉式圖 13-19 混合流干燥2第三節(jié)第三節(jié) 沸騰干燥與沸騰造粒干燥沸騰干燥與沸騰造粒干燥( (一一) )沸騰干燥原理、特點(diǎn)和型式沸騰干燥原理、特點(diǎn)和型式 沸騰干燥是利用流態(tài)化技術(shù)使水分迅速汽化干燥。沸騰干燥是利用流態(tài)化技術(shù)使水分迅速汽化干燥。沸騰造粒干燥是利用流化介質(zhì)（空氣）與料液間很沸

24、騰造粒干燥是利用流化介質(zhì)（空氣）與料液間很高的相對(duì)氣速，使溶液帶進(jìn)流化床就迅速霧化，這高的相對(duì)氣速，使溶液帶進(jìn)流化床就迅速霧化，這時(shí)液滴與原來在沸騰床內(nèi)的晶體結(jié)合，就進(jìn)行沸騰時(shí)液滴與原來在沸騰床內(nèi)的晶體結(jié)合，就進(jìn)行沸騰干燥，故也可看作是噴霧干燥與沸騰干燥的結(jié)合。干燥，故也可看作是噴霧干燥與沸騰干燥的結(jié)合。沸騰干燥的特點(diǎn)是傳熱傳質(zhì)速率高。沸騰干燥的特點(diǎn)是傳熱傳質(zhì)速率高。 沸騰干燥器有單層和多層兩種。單層的沸騰干燥器沸騰干燥器有單層和多層兩種。單層的沸騰干燥器又分單室、多室和有干燥室冷卻室的兩段沸騰干燥又分單室、多室和有干燥室冷卻室的兩段沸騰干燥器，另外還有沸騰造粒干燥器。器，另外還有沸騰造粒干燥

25、器。 一、單層臥式多室的沸騰干燥設(shè)備一、單層臥式多室的沸騰干燥設(shè)備適用于顆粒狀物料的干燥。適用于顆粒狀物料的干燥。單室干燥原理：干燥箱內(nèi)平放有一塊多孔金屬網(wǎng)板，下單室干燥原理：干燥箱內(nèi)平放有一塊多孔金屬網(wǎng)板，下方有熱空氣通道，不斷送入熱空氣，在一定流速下使板方有熱空氣通道，不斷送入熱空氣，在一定流速下使板上的物料處于沸騰狀態(tài)而干燥。上的物料處于沸騰狀態(tài)而干燥。多室干燥原理和單室相似。不同的室由多個(gè)隔板分開。多室干燥原理和單室相似。不同的室由多個(gè)隔板分開。 操作注意事項(xiàng)：操作注意事項(xiàng)： 1 1、防止溝流現(xiàn)象：、防止溝流現(xiàn)象：沸騰干燥出現(xiàn)溝流，致使空氣走短沸騰干燥出現(xiàn)溝流，致使空氣走短路，使干燥過

26、程無法進(jìn)行。路，使干燥過程無法進(jìn)行。 2 2、防止層析現(xiàn)象：、防止層析現(xiàn)象：在氣固系統(tǒng)中，往往因?yàn)楣腆w顆粒在氣固系統(tǒng)中，往往因?yàn)楣腆w顆粒大小相差較大或密度不同，在操作過程中會(huì)產(chǎn)生層析現(xiàn)大小相差較大或密度不同，在操作過程中會(huì)產(chǎn)生層析現(xiàn)象。象。 物料2348765910圖 13-20 臥式多室沸騰干燥器空氣加熱器 2-料斗 3-風(fēng)道 4-風(fēng)口 5-成品出口 6-視鏡 7-干燥室 8-旋風(fēng)分離器 9-細(xì)粉回收器 10-離心通風(fēng)機(jī) 廢氣二、沸騰造粒干燥設(shè)備二、沸騰造粒干燥設(shè)備 糖液在蒸發(fā)器內(nèi)預(yù)先濃縮到糖液在蒸發(fā)器內(nèi)預(yù)先濃縮到70%70%左右的濃度，為了避左右的濃度，為了避免糖液在管道中由于冷卻后凝固而

27、造成堵塞，在進(jìn)入免糖液在管道中由于冷卻后凝固而造成堵塞，在進(jìn)入噴嘴前經(jīng)過加熱槽，糖液保持在噴嘴前經(jīng)過加熱槽，糖液保持在6060左右，與壓縮空左右，與壓縮空氣一起經(jīng)噴嘴噴入錐形沸騰床。噴嘴的位置一般多采氣一起經(jīng)噴嘴噴入錐形沸騰床。噴嘴的位置一般多采用側(cè)噴，直徑較大的錐形沸騰床可用用側(cè)噴，直徑較大的錐形沸騰床可用3-63-6個(gè)噴嘴，同個(gè)噴嘴，同時(shí)沿器壁周圍噴入，噴嘴結(jié)構(gòu)有二流式和三流式的。時(shí)沿器壁周圍噴入，噴嘴結(jié)構(gòu)有二流式和三流式的。中心管走壓縮空氣，內(nèi)環(huán)隙走糖液，外管走壓縮空氣，中心管走壓縮空氣，內(nèi)環(huán)隙走糖液，外管走壓縮空氣，內(nèi)管與外管間的環(huán)隙有螺旋線，即空氣導(dǎo)向裝置，壓內(nèi)管與外管間的環(huán)隙有螺旋

28、線，即空氣導(dǎo)向裝置，壓縮空氣從此處噴出，此種噴嘴霧化較好。縮空氣從此處噴出，此種噴嘴霧化較好。 2356784910圖13-21 葡萄糖濃縮液沸騰造粒干燥流程 1-抽風(fēng)機(jī) 2-旋風(fēng)分離器 3-收集器 4-分級(jí)篩 5-燈孔 6-干燥器 7-噴嘴 8-空氣加熱器 9-離心通風(fēng)機(jī) 10-過濾器 11-保溫槽空氣壓縮空氣蒸汽返料 225671534449圖13-22 沸騰造粒干燥塔構(gòu)造測(cè)壓器 2-料液噴入口 3-人孔 4-窺鏡 5-測(cè)溫口 6-出料口 7-燈孔 8-加料口 9-熱空氣入口 干燥塔的幾何形狀為倒圓錐形，錐角為干燥塔的幾何形狀為倒圓錐形，錐角為3030度，度，由于是錐形沸騰床，沿床氣速有不

29、斷起變化的由于是錐形沸騰床，沿床氣速有不斷起變化的特點(diǎn)，致使不同大小的顆粒能在不同的截面上特點(diǎn)，致使不同大小的顆粒能在不同的截面上達(dá)到均勻良好的沸騰和使顆粒在沸騰床中發(fā)生達(dá)到均勻良好的沸騰和使顆粒在沸騰床中發(fā)生分級(jí)，使較大的顆粒先從下部排出，以免繼續(xù)分級(jí)，使較大的顆粒先從下部排出，以免繼續(xù)長大，而較細(xì)的顆粒在上面繼續(xù)長大，小顆粒長大，而較細(xì)的顆粒在上面繼續(xù)長大，小顆粒繼續(xù)留在床層內(nèi)以保持一定的粒度分布。繼續(xù)留在床層內(nèi)以保持一定的粒度分布。 第四節(jié)第四節(jié) 真空干燥和真空冷凍干燥真空干燥和真空冷凍干燥一一 、真空干燥、真空干燥 凡是不能經(jīng)受高溫，在空氣中易氧化、易燃、易爆等危險(xiǎn)性物料，或在干燥過程

30、中會(huì)揮發(fā)有毒有害氣體以及在被除去的濕分蒸汽需要回收等場(chǎng)合，可采用真空干燥。（一）真空干燥器的類型（一）真空干燥器的類型56432 圖13-23 箱式真空干燥器1-冷凝水出口 2-外殼 3-蓋 4-空心加熱板 5-真空接口 6-蒸汽進(jìn)口1 1箱式真空干燥器箱式真空干燥器 盛有濕物料的托盤放盛有濕物料的托盤放置在空心加熱板置在空心加熱板4 4上，上，空心加熱板中通蒸汽空心加熱板中通蒸汽進(jìn)行間接加熱，蒸發(fā)進(jìn)行間接加熱，蒸發(fā)的蒸汽由真空接口的蒸汽由真空接口5 5排出，真空接口連接排出，真空接口連接真空系統(tǒng)使箱內(nèi)保持真空系統(tǒng)使箱內(nèi)保持一定的真空度。一定的真空度。 1234 圖13-24 攪拌真空干燥器1

31、-蒸汽加熱夾套 2-攪拌器 3-排氣口 4-蓋2 2攪拌真空干燥器攪拌真空干燥器 外殼帶有蒸汽加熱夾套，內(nèi)部裝有水平攪拌器。蒸發(fā)外殼帶有蒸汽加熱夾套，內(nèi)部裝有水平攪拌器。蒸發(fā)蒸汽由接真空系統(tǒng)的排氣口排出。蒸汽由接真空系統(tǒng)的排氣口排出。 3滾筒真空干燥器 加熱器是一個(gè)臥式回轉(zhuǎn)空心筒1，滾筒內(nèi)用蒸汽加熱，滾筒裝在密閉的外殼內(nèi)，外殼下部設(shè)置斜槽，高速旋轉(zhuǎn)的甩料滾子4把溶液噴在滾筒壁上，形成一層薄薄的料層，滾筒約轉(zhuǎn)3/4周后已經(jīng)干燥的成品用刮刀9刮下，由螺旋出料器8送出。滾筒干燥器適宜處理不能經(jīng)受長期烘烤的溶液狀物料。 324567819圖13-25 滾筒真空干燥器1-滾筒 2汽液分離器 3排氣口 4

32、甩料滾子 5液膜控制器 6進(jìn)料口 7擋板 8螺旋出料器 9刮刀二、真空冷凍干燥二、真空冷凍干燥 真空冷凍干燥就是把含有大量水分物質(zhì)，預(yù)真空冷凍干燥就是把含有大量水分物質(zhì)，預(yù)先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空的條件下先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來，而物質(zhì)本身剩留在凍使水蒸汽直接升華出來，而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中，因此它干燥后體積不變，疏松結(jié)時(shí)的冰架中，因此它干燥后體積不變，疏松多孔，在升華時(shí)要吸收熱量，引起產(chǎn)品本身溫多孔，在升華時(shí)要吸收熱量，引起產(chǎn)品本身溫度的下降而減慢升華速度，為了增加升華速度，度的下降而減慢升華速度，為了增加升華速度，縮短干燥時(shí)間，必須要對(duì)產(chǎn)

33、品進(jìn)行適當(dāng)加熱?？s短干燥時(shí)間，必須要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)加熱。整個(gè)干燥是在較低的溫度下進(jìn)行的。整個(gè)干燥是在較低的溫度下進(jìn)行的。凍結(jié)物料水蒸氣泵冷卻系統(tǒng)冷凝器加 熱系 統(tǒng)冷 卻系 統(tǒng)真空干燥器預(yù)凍結(jié)裝置圖13-27 冷卻干燥的過程 需要干燥的物料應(yīng)先經(jīng)凍結(jié)階段，使水分結(jié)成冰，需要干燥的物料應(yīng)先經(jīng)凍結(jié)階段，使水分結(jié)成冰，然后置于真空干燥箱中升華蒸發(fā)。然后置于真空干燥箱中升華蒸發(fā)。（一）真空冷凍干燥過程設(shè)備真空冷凍干燥過程分為真空冷凍干燥過程分為2 2個(gè)階段，第一階段，個(gè)階段，第一階段，在低于溶點(diǎn)的溫度下，使物料中的固態(tài)水分在低于溶點(diǎn)的溫度下，使物料中的固態(tài)水分直接升華，大約有直接升華，大約有98-99%

34、98-99%的水分在這一階段的水分在這一階段除去。第二階段中，將物料溫度逐漸升高甚除去。第二階段中，將物料溫度逐漸升高甚至高于室溫，使水分汽化除去，此時(shí)水分可至高于室溫，使水分汽化除去，此時(shí)水分可減少到減少到0.5%0.5%。冷凍干燥系統(tǒng)主要由冷凍干燥系統(tǒng)主要由4 4部分組成，即冷凍裝置、部分組成，即冷凍裝置、真空裝置、水氣去除裝置和加熱部分（干燥真空裝置、水氣去除裝置和加熱部分（干燥室）。室）。 預(yù)冷凍和干燥均在一個(gè)箱內(nèi)完成。待干燥的物料放入干預(yù)冷凍和干燥均在一個(gè)箱內(nèi)完成。待干燥的物料放入干燥室內(nèi)，開動(dòng)預(yù)冷用冷凍機(jī)燥室內(nèi)，開動(dòng)預(yù)冷用冷凍機(jī)1010對(duì)物料進(jìn)行冷凍，隨之冷對(duì)物料進(jìn)行冷凍，隨之冷凝器凝器2 2和真空裝置和真空裝置5 5、6 6、7 7，實(shí)現(xiàn)升華干燥操作。加熱器，實(shí)現(xiàn)升華干燥操作。加熱器8 8以冷凝器內(nèi)化霜之用。第一階段升華干燥結(jié)束后，開以冷凝器內(nèi)化霜之用。第一階段升華干燥結(jié)束后，開啟油加熱循環(huán)泵啟油加熱循環(huán)泵1111對(duì)干燥室加熱升溫，使之汽化排除剩對(duì)干燥室加熱升溫，使之汽化排除剩余水分。這種冷凍干燥系統(tǒng)為間歇式操作，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡余水分。這種冷凍干燥系統(tǒng)為間歇式操作，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，投資少，但是效率不高，適用于單，投資少，但是效率不高，適用于50m250m2以下的設(shè)