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        氣流干燥機的特點特征簡述

        信息來源:本站 | 發布日期: 2021-12-24 17:06:21 | 瀏覽量:11819

        摘要:

        氣流干燥機又名閃急干燥,是適宜于粉狀物料的干燥設備。在極短時間內,它兼顧了緩慢機械干燥和加熱干燥的優點。被干燥物料送入高溫氣流介質中,在干燥機的進口到成品收集器之間的輸送過程中得到干燥。通常用旋風分離器或袋式除塵器,將成品從干燥介質中分離出來。

          一、氣流干燥簡述
          19世紀末至20世紀30年代,由于對煤和一些無機化工產品需求量的擴大,箱式干燥器已不能適應生產需求。工業上開始嘗試將氣流輸送技術(19世紀已用于港口物裝卸)和固體流態化技術(已開始在焙燒爐中試驗)引入干燥工藝中。
          由于氣流輸送在工業上得到應用,而且設備比較簡單,用熱風即可以干燥物料,又可實現氣力輸送的目的,因此,氣流干燥機便較早地用于工業生產。使被干燥物料在運動(流化)狀態下得到干燥。物料在介質中高度分散,具有很大的干燥面積。同時,物料的湍動,大大提高了傳熱傳質強度,干燥速率有了很大的提高,成為目前干燥設備的主要分支。物料在熱氣流輸送干燥時,實際與介質中的接觸時間很短。又是并流操作,可使用高溫介質,即使對熱敏物料也能應用。同時,在高溫區物料處于表面水分控制階段,物料溫度是由介質絕熱飽和和溫度決定的。
          雖然氣流干燥機還有可以機械化操作等優點,但開始時很難找到所需的各種風壓、風量、高效的風機和不可避免在輸送過程中粉碎微粒的捕集,因此,限制了裝置的規模和應用。隨著氣流輸送技術的完善,早已解決了附屬設備及相關技術問題,加速了氣流干燥技術的發展和應用,使許多易碎和價格昂貴的物料也能應用這種設備,現已發展成為干燥設備的一個體系。
          第二次世界大戰以后,粉碎與氣流輸送干燥聯合裝置的應用受到各方面的重視,氣流干燥機發展很快。20世紀50年代,對于氣流干燥機中氣固兩相流動的機理有了進一步認識,設計系統性有所加強,各種形式的氣流干燥機發展較快,并逐漸鄒于應用。
          二、氣流干燥的特點
          氣流干燥又名閃急干燥,是適宜于粉狀物料的干燥設備。在極短時間內,它兼顧了緩慢機械干燥和加熱干燥的優點。被干燥物料送入高溫氣流介質中,在干燥器的進口到成品收集器之間的輸送過程中得到干燥。通常用旋風分離器或袋式除塵器,將成品從干燥介質中分離出來。
          高溫氣流與濕物料接觸,物料顆粒表面的水分立刻開始汽化,表面溫度不致升高。如果進口物料能較好地分散于干燥介質中,那么成品溫度總是低于干燥器出口氣溫。
          最簡單的氣流干燥機是根直管,濕物料被送入熱氣流中,而后直接送至旋風分離器或袋式除塵器,以收集干燥成品。這種干燥流程的基本條件是:
          1)濕物料必須適宜于氣流輸送
          2)濕物料必須易于在干燥介質中分散

          3)如果物料粒徑分布范圍較寬時,為了達到成品平均含水率的規定指標,往往一部分大顆粒剛被干燥時,細顆粒卻已過熱干燥,必須通過機械結構以調整物料的停留時間。

        氣流干燥機

          氣流干燥機是固體流態化原理在干燥技術中的應用,是在散粒狀物料干燥應用較早的流態化技術。
          氣流干燥法是把即使呈泥狀、粉粒狀或塊狀的濕物料送入熱氣流中,與之并流運動。熱氣流與物料在運動中完成傳熱傳質,從而得到粉粒狀的干燥產品。氣流干燥的特點為:
          1)由于物料在氣流中呈懸浮狀態,氣固二相的接觸表面積大,因此傳熱系數較高。
          2)并流操作,可以采用高溫氣體
          3)氣固二相的接觸時間極短,多數物料僅為0.5~5S,最長也不過5min。因此適用于熱敏性或低熔點物料的干燥。
          4)設備結構簡單、占地面積小、制造方便。
          5)適用性廣,可用于各種粉粒狀物料,粒徑最大可達10mm,進料含水率可在10%~40%之間。
          氣流干燥機也存在如下不足:
          1)對管壁黏附性很強的物料,以及需要干燥到平衡含水率的物料,也不宜采用此種干燥方法。
          2)氣流干燥機的附屬設備較大,操作氣速高。物料在氣流的作用下,沖擊壁管,以及物料之間的相互碰撞,物料和管子的磨損較大,對堅硬固體(如石英砂)等干燥應采用特殊材料并對轉彎結構進行特殊設計。
          3)氣流干燥也不適于黏附性很強的物料,如精制的葡萄糖。
          4)對于在干燥過程中易產生微粉、又不易分離的物料,以及需要空氣量極大的物料,都不宜采用氣流干燥。
          三、氣流干燥的特征
          1.粒子顯著分散
          由于物料成為粉粒狀漂浮在熱氣流中而被攜帶,因此,干燥的有效面積大大增加。因物料單粒分散在氣流中,可以把粒子的全部表面積作為干燥的有效面積。而且粒子與氣體間的傳熱系數也很大。其次,由于粒子的高度分散性,它所含的水分差不多都是表面水分,粒子中的水分幾乎全是以表面汽化的方式干燥,因此,能以最大干燥速率將含水率降到很低。也就是說,物料的臨界含水率可以大大的降低。
          2.并流操作
          由于氣流干燥是并流操作,而且其表面汽化階段能持續到極低的含水率,因此,可以使用高溫氣體。在表面汽化階段,物料始終處于與其接觸氣體的濕球溫度,一般不超過65℃。不致發生燃燒或變性,因而可以安全地操作。
          3.干燥時間短
          干燥極為迅速,多數的物料只需0.5~2s,最長的時間也不過5min(直管氣流)。物料的熱變性往往是溫度和時間的函數,像這樣短的干燥時間,即使是熱敏性物料,也可以進行干燥而不發生質量問題。
          4.裝置簡單,處理量大
          把以上所述的三項總括起來,則氣體在單位時間內給物料的熱量,是干燥器的容積、氣體和物料進出兩端溫度差的平均值以及前述的容積傳熱系數三者之和。再從裝置的結構來說,用直徑為0.2~0.7m的干燥器,只要10~20m長就可以了。另外需要的僅是風機、熱源、加料器、產品捕集器等,裝置的配置比較簡單。氣流干燥機的散熱面積小,熱損失最多不過5%。而且無泄漏熱氣體所引起的熱損失,這些都有利于提高的熱效率。如上所述,設備費用小,有些氣流干燥機可以完成沒有轉動部分,維修及其他所需的經費也很少。
          5.其他
          由于全部粒子都漂浮在氣流中,因此,如果在這個裝置流程中加上風力分級設備(包括機械力分級設備),則單用這種流程就可以直接把大粒子和小粒子分級捕集。同時,還可以把干燥產品輸送到較遠的任意場所。
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