干燥機(jī)械與設(shè)備3課件

第七節(jié)沸騰干燥裝置一、沸騰干燥的基本概念沸騰就是指流化(Fluidized)，“流化”是指固體顆粒被流體吹起呈懸浮狀態(tài)，粒子可以相互分離，作上下、左右、前后運(yùn)動(dòng)，這種狀態(tài)我們稱作“流化”，或流態(tài)化，流動(dòng)化或沸騰狀態(tài)。沸騰干燥是指干燥介質(zhì)使固體顆粒在沸騰狀態(tài)下進(jìn)行干燥的過(guò)程。1、固定床階段2、流化床階段3、氣流輸送階段

9/13/20231第七節(jié)沸騰干燥裝置一、沸騰干燥的基本概念8/6/20二、沸騰干燥的特點(diǎn)一般適用于30um-6mm顆粒狀物料，或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象不嚴(yán)重的場(chǎng)合，故常用于氣流或噴霧干燥后的物料作進(jìn)一步干燥之用。對(duì)溶液或懸浮液的液體物料的干燥和造粒也很合適。沸騰干燥設(shè)備的熱容量系數(shù)為2300-7000w／m2，生產(chǎn)能力可在小至幾kg／h，大到數(shù)百t／h范圍內(nèi)變動(dòng)，物料停留時(shí)間可任意調(diào)整，尤其對(duì)含水要求很低的產(chǎn)品特別合適。9/13/20232二、沸騰干燥的特點(diǎn)一般適用于30um-6mm顆粒狀物料，或

1.沸騰干燥器的優(yōu)點(diǎn)（1）物料與干燥介質(zhì)接觸面積大，攪拌激烈，表面更新機(jī)會(huì)多，熱容量大，傳熱好，產(chǎn)量高，可實(shí)現(xiàn)小設(shè)備大生產(chǎn)。（2）干燥速度大，停留時(shí)間短，故最適宜于某些熱敏性物料干燥。（3）床內(nèi)縱向返混激烈，溫度分布均勻，對(duì)物料表面水分可使用比較高的熱風(fēng)溫度。同一設(shè)備，既可用于間歇又能連續(xù)生產(chǎn)。（4）干燥停留時(shí)間，可按需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品含水量有變化或原料含水量有波動(dòng)的物料更適應(yīng)。（5）設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低廉，操作維修簡(jiǎn)單。9/13/20233

1.沸騰干燥器的優(yōu)點(diǎn)（1）物料與干燥介質(zhì)接觸面積大，攪2、沸騰干燥器的缺點(diǎn)（1）對(duì)被干燥物料的顆粒度有一定的限制，當(dāng)幾種不同物料混在一起干燥時(shí)，各種物料的密度應(yīng)當(dāng)接近。（2）濕含量高而且易結(jié)團(tuán)的物料不適合。（3）易結(jié)塊物料與設(shè)備會(huì)粘壁或堵塞。（4）因縱向沸騰，對(duì)單級(jí)連續(xù)式沸騰干燥器，物料停留時(shí)間可能不均勻，未干燥的物料會(huì)隨產(chǎn)品一起排出床層。9/13/202342、沸騰干燥器的缺點(diǎn)（1）對(duì)被干燥物料的顆粒度有一定的限制

3.適用范圍和有關(guān)參數(shù)的選擇(1)固體顆粒大小要求>30um，如太小，會(huì)產(chǎn)生溝流現(xiàn)象即局部并不流化，在顆粒間形成通道稱溝流，干燥效率下降。濕度越大，溝流現(xiàn)象越嚴(yán)重。如顆粒>6mm時(shí)，要求氣流速度高，經(jīng)濟(jì)效益不合算。(2)物料含水率要求粉狀原料含水量在2-5％，顆粒物料含水量在10-15％，使用沸騰干燥是合適的。因流化性能不一致也沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定。停留時(shí)間選擇適當(dāng)，產(chǎn)品含水可達(dá)0.03％。(3)氣體的溫度高溫干燥介質(zhì)可提高熱的利用率，但保證溫度控制在使產(chǎn)品安全以內(nèi)。9/13/20235

3.適用范圍和有關(guān)參數(shù)的選擇(1)固體顆粒大小8/6(4)流化速度與截面積(5)沸騰床層高度：一般只能由經(jīng)驗(yàn)確定。(6)多孔板的開孔率及其它數(shù)據(jù)如孔徑太大，引起氣流分布不均勻；孔率太小，阻力損失太大。故一般開孔比可取20％，孔徑可取5-20mm，多孔板的壓力損失為1332.89-13328.95Pa。對(duì)多段流動(dòng)層，其段間隔取300mm為宜。臥式連續(xù)多室流動(dòng)床，如隔板為4塊，分成5個(gè)小室，隔板與孔板間隔為30-60mm。

9/13/20236(4)流化速度與截面積8/6/20236三、沸騰干燥器（Fluidized-beddryer）的結(jié)構(gòu)型式

1、流化床干燥器的分類按被干燥的物料可分為：①粒狀物料；②膏狀物料；③懸浮液和溶液等具有流動(dòng)性物料。按操作情況不同，流化床干燥器可分為：間歇式和連續(xù)式。按設(shè)備結(jié)構(gòu)形式可分為：①單層流化床干燥器；②多層流化床干燥器；③臥式多室流化床干燥器；④噴動(dòng)式流化床干燥器；⑤振動(dòng)流化床干燥器；⑥脈沖流化床干燥器；⑦惰性粒子流化床干燥器；⑧錐形流化床干燥器。9/13/20237三、沸騰干燥器（Fluidized-beddryer）的

①單層沸騰干燥器

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)能力大，最廣泛應(yīng)用。一般床層高度為300-400mm，由干燥介質(zhì)不同，生產(chǎn)強(qiáng)度可達(dá)1m2分布板從物料中脫水500-1000kg/h，空氣消耗量為3-12kg／kg水。

適用于較易干燥或干燥強(qiáng)度要求不嚴(yán)格的粒狀物料，對(duì)于一些粒度分布較廣并有一定粘性難以流化的物料，可加攪拌器。2、粒狀物料的沸騰干燥器9/13/20238

①單層沸騰干燥器2、粒狀物料的沸騰干燥器8/6/20單層沸騰床于燥流程示意圖1—抽風(fēng)機(jī)2一料倉(cāng)3—星形下料器4一集灰斗5一旋風(fēng)分離器6一帶式輸送機(jī)7—加料機(jī)8一卸料管9一流化床10一加熱器11—鼓風(fēng)機(jī)12—空氣過(guò)濾器9/13/20239單層沸騰床于燥流程示意圖8/6/202399/13/2023108/6/2023109/13/2023118/6/202311氣流分布板是流化床干燥機(jī)的主要部件之一。作用是支持物料，均勻分配氣體，以創(chuàng)造良好的流化條件。多采用金屬或陶瓷材料制作。9/13/202312氣流分布板是流化床干燥機(jī)的主要部件之一。作用是支持物料，均勻

物料有規(guī)則的自上而下移動(dòng)，故停留時(shí)間分布均勻，物料的干燥程度均勻，易于控制產(chǎn)品質(zhì)量。熱利用率高，適宜物料降速干燥或產(chǎn)品要求含水量很低的物料。又可分為溢流管式和穿流板式，前者用的場(chǎng)合多。溢流管的設(shè)計(jì)和操作是關(guān)鍵，否則易造成堵塞或氣體穿孔，從而造成下料不穩(wěn)定，破壞沸騰床。故一般溢流管下面均裝有調(diào)節(jié)裝置，其結(jié)構(gòu)主要有三種。

②多層沸騰干燥器

9/13/202313

物料有規(guī)則的自上而下移動(dòng)，故停留時(shí)間分布均勻，物料的干燥程溢流式多層流化床干燥機(jī)濕物料顆粒由第一層加入，經(jīng)初步干燥后由溢流管進(jìn)入下一層，最后從最底層出料。停留時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)品能達(dá)到很低的含水量且較為均勻，熱量利用率也顯著提高。9/13/202314溢流式多層流化床干燥機(jī)濕物料顆粒由第一層加入，經(jīng)初步干燥后由溢流管調(diào)節(jié)裝置自封式溢流管結(jié)構(gòu)圖

9/13/202315溢流管調(diào)節(jié)裝置自封式溢流管結(jié)構(gòu)圖8/6/2023穿流板式多層沸騰干燥器9/13/202316穿8/6/202316③臥式多室沸騰干燥器

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適合難干燥和熱敏感性物料的干燥，現(xiàn)已推廣到粉狀、片狀等物料。為一矩形箱式沸騰床，底部為多孔篩板，開孔率一般為4-13％，孔徑為1.5-2.0mm，上方有豎向擋板，將床分成8個(gè)小室，每塊板可上下移動(dòng)調(diào)節(jié)板間距，每小室下部有一進(jìn)氣支管，支管上有調(diào)節(jié)氣體流量的閥門。主要干燥由造粒機(jī)制成4-14目散粒狀物料，初濕量在10-30％，產(chǎn)品終濕量在0.02-0.3％。缺點(diǎn)是熱效率不及多層式高，在l、2兩室易結(jié)塊。9/13/202317③臥式多室沸騰干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適合難干燥和熱敏臥式多室沸騰干燥器9/13/202318臥式多室沸騰干燥器8/6/202318④噴動(dòng)床干燥器噴動(dòng)床干燥器底部為圓錐形，上部為圓筒形。氣體以高速?gòu)腻F底進(jìn)入，夾帶一部分固體顆粒向上運(yùn)動(dòng)，形成中心通道。在床層頂部顆粒好似噴泉一樣，從中心噴出向四周散落，然后沿周圍向下移動(dòng)，到錐底又被上升氣流噴射上去。如此循環(huán)以達(dá)到干燥的要求。

噴動(dòng)床用于谷物、玉米胚芽等物料的干燥。

9/13/202319④噴動(dòng)床干燥器噴動(dòng)床干燥器底部為圓錐形，上部為圓筒形。氣噴動(dòng)床干燥器1一放料閥2一噴動(dòng)床3一旋風(fēng)分離器4一加料器5一蝶閥6—加熱爐7一鼓風(fēng)機(jī)

9/13/202320噴動(dòng)床干燥器8/6/202320⑤振動(dòng)沸騰干燥器

適用不易流化的物料顆粒太粗或太細(xì)易粘成成塊，以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有特殊要求的物料(如保持完整晶體，晶體閃光度好等)。由振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生激振力使機(jī)器振動(dòng)，物料在給定方向的激振力的作用下踴躍前進(jìn)。同時(shí)床底輸入的熱風(fēng)使物料處于流化狀態(tài)，物料與熱風(fēng)充分接觸，從而達(dá)到理想的干燥效果。9/13/202321⑤振動(dòng)沸騰干燥器適用不易流化的物料顆粒太粗或太細(xì)易粘成成振動(dòng)流化床干燥器

9/13/202322振動(dòng)流化床干燥器8/6/202322振動(dòng)沸騰床干燥器

9/13/202323振動(dòng)沸騰床干燥器8/6/202323特點(diǎn)與適用性脈沖式流化床干燥器作用能量集中，適用于不易干燥或有特殊要求的物料，屬間歇操作，適用于粒度為10μm~0.4mm的物料，床高0.1~0.4m。與常規(guī)流化床干燥機(jī)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：能夠流化非球形大顆粒，如直徑為20~30mm、厚度為1.5~3.5mm的蔬菜也能獲得良好的流化狀態(tài);粒子間對(duì)流混合較充分，無(wú)溝流現(xiàn)象，改善了床層結(jié)構(gòu);壓降較低，節(jié)能效果明顯，高達(dá)30％。⑥脈沖沸騰干燥器9/13/202324特點(diǎn)與適用性⑥脈沖沸騰干燥器8/6/2023249/13/2023258/6/202325

3、膏狀物料沸騰干燥器它和粒狀物料所用的沸騰干燥器基本上相同，主要區(qū)別是加料器不同，必須使膏狀物入沸騰干燥器內(nèi)很快分散、均勻、定量、連續(xù)進(jìn)行操作，目前有兩種型式的加料器：①螺旋擠壓型②振動(dòng)加料器

9/13/202326

3、膏狀物料沸騰干燥器它和粒狀物料所用的沸騰干燥器基本上螺旋擠壓型加料器振動(dòng)加料器4—攪拌葉片3—第一個(gè)葉片1一彈簧2一軸承2—螺旋1—擠壓通過(guò)板3—轉(zhuǎn)軸4一不平衡體5—加料斗6一多孔板9/13/202327螺旋擠壓型加料器振動(dòng)加料器8/64.溶液、懸浮液等物料的沸騰干燥器①葡萄糖沸騰造粒干燥設(shè)備噴成霧狀的葡萄糖溶液進(jìn)入沸騰干燥器后有兩種情況，一種是在碰到沸騰床中流化粒子前，便已蒸發(fā)結(jié)晶干燥成微粒，這部分微粒成為晶種；另一種情況是霧化的溶液，在它未蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥前，便與沸騰床中流化粒子碰撞，而涂布于其表面，在其表面不斷蒸發(fā)、結(jié)晶干燥，使流化粒子不斷增大，尤其以后者為主要。故粒子越來(lái)越大，以致最后沸騰不起來(lái)。破壞了沸騰正常操作，故控制粒子大小成關(guān)鍵問(wèn)題，目前采用以下三種方法來(lái)處理。

9/13/2023284.溶液、懸浮液等物料的沸騰干燥器①葡萄糖沸騰造粒干燥采用錐形沸騰床——因流速隨沸騰床高度而改變，使顆粒在沸騰床中分級(jí)，大顆粒在下面，小顆粒在上面，這樣就有可能使大顆粒從下面的出料口排出，以免繼續(xù)增大，而小顆粒留在床層內(nèi)，保持一定的粒度分布。在沸騰床內(nèi)安裝粉碎裝置——可將大顆粒粉碎，以控制床內(nèi)粒度分布。加返料——將小顆粒不斷加入沸騰床內(nèi)作晶種，用調(diào)節(jié)返料量來(lái)控制床層的粒度分布。目前用得最多的為加返料的方法，因容易控制。9/13/202329采用錐形沸騰床——因流速隨沸騰床高度而改變，使顆粒在沸騰床中第八節(jié)氣流干燥器

氣流干燥器(Pneumaticdryer)是一種連續(xù)式高效固體流態(tài)化干燥方法。它是利用高速熱氣流將潮濕的粉、粒、塊狀物料分散而懸浮于氣流中，一邊與熱氣流并流輸送，一邊進(jìn)行干燥。氣流干燥器在食品行業(yè)中應(yīng)用于淀粉、面粉、葡萄糖、食鹽、味精及肉丁食品的干燥。9/13/202330第八節(jié)氣流干燥器氣流干燥器(Pneumaticdr一、氣流干燥的特點(diǎn)

1.干燥強(qiáng)度大

2.干燥時(shí)間短3.熱效率高

4.設(shè)備簡(jiǎn)單可以同時(shí)把干燥、粉碎，篩分，輸送等單元過(guò)程聯(lián)合操作。不適用的物料為：產(chǎn)品要求有一定形狀的物料；易于粘壁、非常粘稠以及要求干燥至臨界濕含量以下的物料。9/13/202331一、氣流干燥的特點(diǎn)

1.干燥強(qiáng)度大8/6/202331二、氣流干燥器組成及型式氣流干燥器一般由空氣濾清器、熱交換器、干燥管、加料器、旋風(fēng)分離器、出料器及除塵器等組成。其結(jié)構(gòu)型式有直管式、脈沖式、倒錐式、套管式和旋風(fēng)式。目前，我國(guó)生產(chǎn)的氣流干燥機(jī)主要有兩種：直管式脈沖式9/13/202332二、氣流干燥器組成及型式氣流干燥器一般由空氣濾清器、熱交換器一級(jí)氣流干燥機(jī)

9/13/202333一級(jí)氣流