閉路循環(huán)流化床干燥技術應用

1、化工、醫(yī)藥和生物工程中，常涉及產(chǎn)品的低溫干燥處理，因很多產(chǎn)品耐溫性很差（例如在低于40 C以下進行干燥），但對干燥后成品含濕率的要求卻 非常嚴格（例如在0.1%以下），這就給干燥作業(yè)帶來一定難度。在這種 情況下，如選用普通的開路熱風系統(tǒng)進行干燥時，其干燥時間往往很長，最終仍不能達到規(guī)定的產(chǎn)品含濕率指標要求。若使用真空傳導型干燥設備 ， 雖可達到成品終含濕率要求，但干燥時間頗長。尤其當產(chǎn)品含濕率已降至 0.5%以下時，由于種種原因，干燥速度不能令人滿意。現(xiàn)采用閉路循環(huán)干燥 系統(tǒng)，則能較好解決上述問題。1、閉路循環(huán)干燥原理閉路循環(huán)干燥過程，干燥介質為低含濕率（0.01% ）的氮氣或空氣。它 們在閉

2、路循環(huán)干燥系統(tǒng)中反復經(jīng)歷載濕和去濕的過程，直至將濕物料干燥。通常，閉路循環(huán)干燥方式應用在濕物料揮發(fā)分是有機溶劑的場合，多采用氮氣作干燥介質；而當其揮發(fā)分為水時，則可用低露點空氣（例如無熱再生 壓縮干空氣，露點-40 C ）作干燥介質。在該干燥過程中，蒸發(fā)出來的揮發(fā) 分被連續(xù)地冷凝成液體而去除，不凝性干燥介質經(jīng)加熱后則被重新使用。 由于冷凝去液后干燥介質揮發(fā)分的含量降低，重新加熱后其相對濕度將進 一步減少，因而這時干燥介質就擁有較大的載濕能力，為深度干燥創(chuàng)造了條 件。這就是閉路循環(huán)干燥之所以能在較低操作溫度下，有效將產(chǎn)品干燥至極低含濕率的原因。2、閉路循環(huán)干燥系統(tǒng)具有以下優(yōu)點、干燥介質溫度不需很

3、高（例如40 C以下），但成品終含濕率可達到很低程度（例如0.02%兇.1%）。、產(chǎn)品在不含氧的條件下完成干燥，不會產(chǎn)生氧化、變性和降解，也 沒有發(fā)生燃燒和爆炸的危險。、回收了溶劑，降低了產(chǎn)品消耗成本。、干燥速度快，且可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。、由于閉路操作，無廢氣和粉塵排入大氣，因此不會引起環(huán)境污染。、產(chǎn)品在閉路循環(huán)系統(tǒng)中干燥后，很容易在原系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)冷卻，而 且不會吸潮。3、閉路循環(huán)干燥的工藝流程M化床干鼻的J回收府制族汽出燕汽進好壞風機圖1閉路循環(huán)流化床干燥流程示意圖閉路循環(huán)干燥工藝流程如圖1所示，整套干燥裝置主要由加熱器、流化床干燥器、冷凝器、氣液分離器、緩沖罐、循環(huán)風機和低露點氮氣源（或低露點

4、壓縮空氣源）組成。操作時物料通過加料器，定量加入帶攪拌的流化床干燥器中。在熱風（氮氣或空氣）作用下，干燥器內(nèi)物料產(chǎn)生穩(wěn)定的流態(tài)化，并在熱風與濕物料接觸中進行傳熱和傳質。 干燥過程中物料所含濕分不斷蒸發(fā)和分離，產(chǎn)品也隨之干燥至規(guī)定的含濕率。干燥操作中揚起的細粉由干燥室上部袋濾器 捕集，并通過自動振打機構定時迫使它脫離濾袋表面，重新回到干燥室料層。從濕物料中不斷蒸發(fā)的溶劑蒸氣隨氮氣帶出干燥器，并在后面的冷凝器中被凝結成液體而加以回收。已去除液體溶劑的干燥介質經(jīng)加熱后重新循 環(huán)使用。當閉路系統(tǒng)發(fā)生泄漏或其他原因引起壓力變動時，由氮氣罐自動向閉路系統(tǒng)補充適量氮氣。氮氣消耗量一般為3s5m3/ h o4

5、、閉路循環(huán)干燥裝置的改造和應用實例近年來，經(jīng)開發(fā)研制的閉路循環(huán)流化床干燥裝置已多套投入工業(yè)運行 并收到良好的經(jīng)濟和社會效益。干燥聚氧化乙烯（PEO ）干燥條件每批產(chǎn)量500kg,濕料含揮發(fā)分（汽油）45%,成品含揮發(fā)分不大于 0.5%,粒度40目，耐溫不超過 40 C原干燥裝置使用情況采用雙錐回轉真空干燥器，每批產(chǎn)量500 kg,干燥時間18h。由于回 轉真空干燥機具有一定結團作用，結果產(chǎn)品中形成許多大小不等的塊團 ， 其中最大者約有100mm,大大影響產(chǎn)品質量，最后此干燥設備只得廢棄。采用真空烘箱兩臺，每臺批產(chǎn)量250 kg,干燥時間18 20 h。操作時 需要6人將料裝盤和卸盤，工作量相當

6、大。更嚴重是整個車間充滿汽油味，極易引發(fā)燃燒和爆炸。同時操作中產(chǎn)品損耗也非常嚴重，據(jù)統(tǒng)計每批次約損耗5 kg,折合人民幣500元。另外，該產(chǎn)品為增稠劑，遇水即化成粘漿，散 落在地面常使工人跌跤致傷。最后該干燥器因勞動強度大，操作不安全和大型化生產(chǎn)有困難而被廢棄。閉路循環(huán)流化床干燥裝置使用情況每批產(chǎn)量500 kg,干燥時間3.5 s4 h,產(chǎn)品粒度和含濕率均勻?，F(xiàn)場 聞不到汽油味，環(huán)境清潔，操作文明安全。溶劑全部回收 ，消耗成本降低，產(chǎn) 量大大擴大。另外，干燥后產(chǎn)品可直接在閉路系統(tǒng)中實行冷卻，并利用流態(tài)化輸送原理將料直接送至包裝工序，減少了不少中間環(huán)節(jié)。干燥抗氧劑1076干燥條件每批產(chǎn)量600k

7、g,濕料含揮發(fā)分（甲醇）18%,干燥成品含揮發(fā)分（甲醇） 不大于0.1%,粒度8000目，干燥溫度不超過 40 Co原干燥裝置使用情況采用土烘房，干燥時間16s20 h,工人在充滿甲醇的環(huán)境中不時翻料 和搬運，操作條件極差，時有發(fā)生燃燒和爆炸的危險。同時蒸發(fā)出來的甲醇蒸氣隨意排入廠區(qū)，嚴重污染環(huán)境。最后該干燥方式因產(chǎn)品質量和產(chǎn)量以 及操作不安全和危害工人健康等原因而廢棄。閉路循環(huán)流化床干燥裝置使用情況每批產(chǎn)量600 kg,干燥時間2h,干燥成品揮發(fā)分達0.02%，產(chǎn)品干燥后直接在閉路系統(tǒng)內(nèi)快速冷卻，并氣送至包裝工序。整個操作安全便捷 ，產(chǎn) 量和質量明顯提高，勞動強度大大降低。另外，經(jīng)測定，溶劑

8、（甲醇）回收率達 100% ,消耗成本大幅度下降。干燥抗氧劑168干燥條件每批產(chǎn)量800 kg,濕料含揮發(fā)分（異丙醇）6%，成品含揮發(fā)分（異丙醇） 不大于0.3%，粒度24 s150目。原干燥裝置使用情況采用雙錐回轉真空干燥機，每批產(chǎn)量800 kg,干燥時間6“8h,產(chǎn)品易 過熱和結團，最后因產(chǎn)品質量和生產(chǎn)能力的原因，該干燥機被廢棄。采用兩級氣流干燥器，第1級用作干燥，第2級用來冷卻。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)部分成品有熔融和水解現(xiàn)象。尤其在成品冷卻時，因吸入空氣而受潮和水解嚴重影響質量達標。為進一步提高產(chǎn)品質量，決定廢棄該干燥裝置。閉路循環(huán)流化床干燥裝置使用情況每批產(chǎn)量800kg,干燥時間1h,干燥成品含揮發(fā)分（異丙醇）0.06%。溶 劑全部回收（實地測定）0產(chǎn)品干燥后在閉路系統(tǒng)中快速冷卻，并直接送至包裝工序，成品沒有水解和熔融現(xiàn)象，質量明顯提高，操作環(huán)境清潔安全。綜上所述，閉路循環(huán)干燥裝置是一種技術先進，無粉塵和廢氣排放的新穎干燥裝置。它具有干燥成品質量好，操作安全可靠，并能全部回收溶劑等優(yōu)點