化工設(shè)備課件第三節(jié)干燥設(shè)備

第三節(jié)干燥設(shè)備在化工生產(chǎn)過程中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分（或其他溶劑）。為了便于加工、運(yùn)輸、貯藏和滿足使用的要求，常采用干燥的方法將這些水分或溶劑除去。化學(xué)工業(yè)中的干燥方法有三類：機(jī)械除濕法、加熱干燥法、化學(xué)除濕法。物料的物理化學(xué)性質(zhì)被干燥物料的理化性質(zhì)是決定干燥介質(zhì)種類、干燥方法和干燥設(shè)備的重要因素，因此，干燥器的設(shè)計者要了解：(1)物料的化學(xué)性質(zhì)。如組成、熱敏性（軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)或分解點(diǎn)），物料的毒性，可燃性，氧化性和酸堿性（度）、摩擦帶電性、吸水性等。(2)物料的熱物理性質(zhì)。如物料含水率、假密度、真密度、比熱容、熱導(dǎo)率及粒度和粒度分布等。對于原料液還應(yīng)當(dāng)知道濃度、粘度及表面張力等。(3)其他性質(zhì)，如膏糊狀物料的粘附性、觸變性（即膏糊狀物料在振動場中或在攪動條件下，物料可從塑性狀態(tài)，過渡到具有一定流動性的性質(zhì)），這些性質(zhì)在設(shè)計干燥器及加料器時可加以利用。物料與水分結(jié)合的性質(zhì)固體與水分結(jié)合的方式是多種多樣的，它可以是物料表面附著的，也可以是多孔性物料孔隙中滯留的水分，也可以是物料所帶的結(jié)晶水分及透人物料細(xì)胞內(nèi)的溶脹水分等。物料與水結(jié)合方式不同，除去的方法也不盡相同。例如物料表面附著的水分和大毛細(xì)管中的水分，是干燥可以除去的；化學(xué)結(jié)合水，不屬于干燥的范圍，經(jīng)干燥后，它仍殘存在物料中。干燥介質(zhì)大多數(shù)工業(yè)干燥過程均采用預(yù)熱后的空氣作為干燥介質(zhì)。環(huán)境空氣是含有少量水蒸氣的氣一汽混合物，所以又稱為濕空氣。干燥理論中之所以稱其為“干燥介質(zhì)”，是因?yàn)樗诟稍镞^程中承擔(dān)著熱、濕載體的作用。它將熱量傳遞給濕物料，為其提供干燥能量；同時，又把濕物料中的濕分（通常是水分）攜帶出干燥器，從而達(dá)到干燥的目的。干燥設(shè)備分類及選型干燥設(shè)備分類1、按干燥器操作壓力分可分為常壓式和真空式干燥器兩類。2、按干燥器操作方式分可分為間歇操作和連續(xù)操作的干燥器兩類。3、按被干燥物料的狀態(tài)分可以分為塊狀物料、帶狀物料、粒狀物料、膏狀物料、溶液或漿狀物料干燥器等。4、按干燥器供給物料熱量的方法分可以分為傳導(dǎo)加熱干燥器、對流加熱干燥器、輻射加熱干燥器、高頻加熱干燥器等。5、按干燥器使用干燥介質(zhì)的種類分可以分為空氣、煙道氣、過熱水蒸氣、惰性氣體為干燥介質(zhì)的于燥器。6、按干燥器的構(gòu)造分可以分為噴霧干燥器、流化床干燥器、氣流干燥器、回轉(zhuǎn)圓筒干燥器、滾筒干燥器、各種廂式干燥器等。干燥器的選型干燥器的選型，一般要考慮多種因素，如濕物料的狀態(tài)、性質(zhì)，干燥產(chǎn)品的要求（產(chǎn)品終含濕量、結(jié)晶形狀及光澤等），產(chǎn)量的大小以及所采用的熱源等為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合干燥器的分類，參考干燥器的選型表，確定所適合的干燥器的類型。主要干燥設(shè)備（一）、噴霧干燥裝置噴霧干燥器是處理溶液、懸浮液或泥漿狀物料的干燥器。它是用噴霧的方法，使物料成為霧滴分散在熱氣流中，物料與熱空氣呈并流、逆流或混流的方式互相接觸，使水分迅速蒸發(fā)，達(dá)到干燥目的。采用這種干燥方法，可以省去濃縮或過濾等化工單元操作，可以獲得30～500μm的粒狀產(chǎn)品，而干燥時間極短。一般干燥時間為5～30s,適用于高熱敏性物料和料液濃縮過程中易分解的物料的干燥，產(chǎn)品流動性和速溶性好。噴霧干燥裝置的工作原理和特點(diǎn)噴霧干燥裝置的流程如圖所示。1一鼓風(fēng)機(jī)；2一空氣加熱器；3一噴霧干燥塔；4-霧化器；5一一級旋風(fēng)除塵器；6一一級抽風(fēng)機(jī)；7一二級旋風(fēng)除塵器；8一二級抽風(fēng)機(jī)離心式噴霧干燥器

1一風(fēng)力粉末收集器；2一原料供應(yīng)泵；3一儀器板；4一干燥室；5一空氣加熱器；6一空氣分配器；7一離心式霧化器；8一排風(fēng)機(jī)；9一旋風(fēng)除塵器；壓力式噴霧干燥器1一收集器；2一冷卻空氣入口；3--蒸汽加熱器；4一噴嘴；5一干燥塔；6一過濾空氣人口；7一溫度記錄儀；8一調(diào)節(jié)閥；9一主旋風(fēng)除塵器；10一排風(fēng)機(jī)；11一風(fēng)機(jī)；12一旋風(fēng)分離器；13一產(chǎn)品貯器氣流式噴霧干燥器

開放式噴霧干燥系統(tǒng)1一空氣過濾器；2一空氣加熱器；3一精過濾器；4一物料過濾器；5一氣流式霧化器；6一旋風(fēng)除塵器；7一干燥塔封閉循環(huán)式噴霧干燥系統(tǒng)1一干燥塔；2一分離器；3一加熱器；,4一冷凝器自惰循環(huán)式噴霧干燥系統(tǒng)1一干燥塔；2一旋風(fēng)除塵器；3一燃燒器；4一旁通出口；5一冷凝器半封閉循環(huán)式噴霧干燥系統(tǒng)1一循環(huán)風(fēng)路；2一干燥塔；3一旋風(fēng)除塵器；4一燃燒器；5一部分排放出口；6一冷凝器；7一風(fēng)送旋風(fēng)除塵器并流型噴霧干燥器

逆流型噴霧干燥器

混合流型噴霧干燥器

流化床干燥裝置1、基本概念（1）固體顆粒的流態(tài)化現(xiàn)象設(shè)有一圓筒形容器，在容器下部安裝一塊篩板，稱為氣體分布板在分布板上面堆積著一層固體顆粒（即床層），為了防止停工時顆粒從小孔中漏下或堵塞小孔，并使氣體從小孔順利通過進(jìn)人床層中，在每一篩孔中可安設(shè)風(fēng)帽。當(dāng)氣體以低速通過床層時，固體顆粒保持接觸，仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，床層高度也不變，氣體在顆粒之間的空隙中通過，這種床層稱為固定床,當(dāng)氣體流速增大到一定值時，固體顆粒位置稍有調(diào)整，但仍處于接觸狀態(tài)，只是床層變松，略有膨脹（即床層略有增高），這時床層處于初始或臨界流化狀態(tài)中.當(dāng)氣速高于初始流化的流速時，即進(jìn)人流化狀態(tài)，氣體以鼓泡方式通過床層，隨著氣速的增加，固體顆粒在床層中的運(yùn)動也愈激烈。流化床示意1一容器壁；2一分布板；3一風(fēng)帽不同流速時床層的變化

流化床的類型

氣體流化床的似液體特性

沸騰床干燥器流程

單層流化床干燥器干燥流程圖1一抽風(fēng)機(jī)；2一料倉；3一星形下料器；4一集灰斗；5一旋風(fēng)除塵器（4只）6一皮帶輸送機(jī)；7一拋料機(jī)；8一卸料管；9一流化床；10一加熱器；11一鼓風(fēng)機(jī)；12一空氣過濾器滌綸切片五層沸騰干燥流程圖1一空氣過濾器；2一鼓風(fēng)機(jī)；3一電加熱器；4一料斗；5一干燥器；6一出料管多層流化床干燥器結(jié)構(gòu)上類似于板式塔，可分為溢流管式和穿流板式

穿流板式多層流化床干燥器

自封式溢流管結(jié)構(gòu)圖

臥式多室流化床干燥器1一抽風(fēng)機(jī)；2一卸料管；3一干燥器；4一旋風(fēng)除塵器；5一袋式除塵器；6一搖擺顆粒機(jī)；7一空氣過濾器；8一加熱器噴動床干燥器

1一放料閥；2一噴動床；3一旋風(fēng)分離器；4一加料器；5一蝶閥；6一加熱爐；7一鼓風(fēng)機(jī)振動流化床干燥器

脈沖流化床干燥器

1一插板閥；2一快動閥門；3一干燥室；4一過濾器；5一環(huán)狀總層管；6一進(jìn)風(fēng)管；7一導(dǎo)向板氣流干燥裝置1、氣流干燥器的工作原理和特點(diǎn)氣流干燥器廣泛應(yīng)用于粉粒狀物料的干燥，被干燥的物料直接由加料器加人氣流干燥管中，空氣由鼓風(fēng)機(jī)送人燃燒爐，加熱后，進(jìn)人氣流干燥管的底部。高速的熱氣流，使加人的粉粒狀濕物料加速并分散地懸浮在氣流中，在氣流加速和輸送的過程中完成對濕物料的干燥。氣流干燥器流程1一鼓風(fēng)機(jī)；2一燃燒爐；3一積料排出口；4一加料器；5一氣流干燥管；6一旋風(fēng)除塵器；7一抽風(fēng)機(jī)帶有分散器的氣流干燥裝置1一燃燒室；2一混合器；3一干料分配器；4一加料器；5一旋風(fēng)除塵器；6一排風(fēng)機(jī)；7一干燥管；8一鼠籠式分散器帶有粉碎機(jī)的氣流干燥裝置1一燃燒室；2一混合器；3一干料分配器；4一加料器；5一旋風(fēng)除塵器；6一排風(fēng)機(jī)；7一干燥管；8一沖擊式錘磨機(jī)帶有雷蒙粉碎機(jī)的氣流干燥裝置1一循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)；2一細(xì)粉收集器；3一排風(fēng)機(jī)；4一干燥管；5一旋風(fēng)除塵器；6一加料器；7一雷蒙粉碎機(jī)回轉(zhuǎn)圓筒干燥器回轉(zhuǎn)圓筒干燥器的原理及特點(diǎn)回轉(zhuǎn)圓筒干燥器它由低速旋轉(zhuǎn)的傾斜圓筒（筒內(nèi)壁安裝有翻動物料的各式抄板）及燃燒爐、加料器、旋風(fēng)分離器、洗滌器等主要設(shè)備構(gòu)成。并流操作時，濕物料從回轉(zhuǎn)圓筒高的一端加人，干燥用煙道氣與物料并流進(jìn)人，濕物料在抄板的作用下，把物料分散在干燥用的煙道氣中，同時向前移動，物料在移動中直接從氣流中獲得熱量，使水分汽化，達(dá)到干燥的目的，直到回轉(zhuǎn)圓筒干燥器