旋转闪蒸干燥机的发展现状.doc

旋转闪蒸干燥机的发展现状 ??? 在对流干燥机内设置旋转分散装置，干燥机内的热风旋转上升，进入干燥机的物料在旋转分散装置和高温热风的共同作用下，在干燥机内充分弥散，比表面积迅速扩大，加快了传热传质速度，使物料快速干燥，干燥的物料在载湿体热风的夹带下，旋转悬浮上升形成气固两相流，经分级后由干燥机后部的气固分离装置产出干后的粉状物料。这类干燥设备称为旋转闪蒸干燥机、旋转快速干燥机、微粉干燥机或强力干燥机。 ??? 旋转闪蒸干燥机可将高粘度的膏状物、沉积物或滤饼状物料一次干燥成粉，不需二次破碎。由于干燥时间短,物料温升低,更适用一些有热敏性物料及生物菌体等的干燥。而且旋转闪蒸干燥机具有结构简单、操作方便、设备占地面积小、能耗低、微负压操作无粉尘飞扬等特点,极大地改善操作环境。因此,其适用范围愈来愈广泛。 ??? 为满足各种物料的特性和干燥的工艺条件,旋转闪蒸干燥机的结构和型式很多。由于旋转闪蒸干燥机的诸多优点及其适用面的扩大, 近年来不断有新型的闪蒸干燥机问世。有的是在传统的干燥机的基础上提高旋转分散装置的转速或改变结构形式提高分散能力；有的是在原有分级环的基础上增加强力分级头,其目的是降低产品的粒度。因不断有新的物料需要干燥,为适应这些物料的物性及各种不同的要求,干燥机也在不断的改进和完善。 ??? 2.7.1 设备结构特点和工作原理 ??? 2.7.1.1? 构造特点 ??? 旋转闪蒸干燥机主要由三部分组成:破碎段、干燥段和分级回收段，如图2-58所示。 ??? ①破碎段? 旋闪破碎段位于干燥机的下部，其结构可分为三部分:旋闪室、集风室和分散装置,如图2-58所示。 ??? 旋闪室有多种结构形式,较为典型的有三种,第一种是大锥体,下部环形底隙与集风室相通,分散装置下部的旋转叶片直达环隙处, 如图2-59所示。有的还采取措施将环形底隙制成可调形式。这种形式的干燥机一般采用正压操作,用以高粘性物料的干燥。???? ??? 第二种是采用小锥体带平底,分散装置下部的旋转叶片外延至集风室, 如图2-60所示。这种形式的干燥机可采用负压操作,用来处理粘性不太大、较易分散或含水量不太高的物料。对分散装置稍加改变也可适于粘性较大物料的干燥。这两种形式的干燥机环隙处的空塔风速在30m/s以上。 ??? 还有一种是无锥体的平底闪蒸干燥机，在旋闪套上开有布风孔槽或在集风室配装布风机构。或采用平底无集风室，采用气力直接加料的形式，此种形式适用于粉料或易分散的物料的干燥。 ??? 集风室内部一般呈蜗壳结构，使进入旋闪破碎段的热风分布均匀。也有圆柱形另加导风板形式布风的。所采取的措施都是避免出现均风死角。 ??? 分散装置的结构形式也有多种。目前应用较多的都是旋转叶片的形式。只是旋转叶片的结构形式、数量多少有些变化。处理较粘物料时进料口的高度降低，旋转叶片的高度提高使其具有刮料的功能，从而避免物料粘壁。也有采用粉碎机结构形式或磨盘结构形式等多种。其目的都是将物料分散。 对粘性很大或吸附性很强的物料，为解决其干燥问题，可将旋闪破碎段接触物料部分采用有机化处理。 ??? ②干燥段? 干燥段的结构较为简单，一般进料口开在干燥段的下部，并设有检修门及观察孔等，物料的运动轨迹可由此段直接观察到。此段的空塔常态风速或称中值速度一般取为3～5m/s，也可根据物料酌定的。 ??? ③分级回收段? 分级回收段的结构形式也有多种，较为普遍应用的是采用分级环或可调式分级环。近年来，为避免物料在干燥过程中的二次团聚，并降低其成品的粒度，也有加强力分级头装置的，其转速一般采用无级调速或变频调速。此种机构的采用，需经实验确定能否达到产品的粒度要求，若不能满足要求，应采取其他措施或改变干燥方式。 ? ? 图2-58? 旋转闪蒸干燥机警结构简图 ? ? 图2-59? 底部环隙结构 ? ? 图2-60? 旋转叶片简图 ??? 2.7.1.2? 工作原理 ??? 旋转闪蒸干燥是连续操作，传热传质同时进行的对流干燥过程。物料经加料器进入干燥机内，与旋转上升的热空气接触对流换热，其表面水分迅速汽化。在分散装置的作用下，物料颗粒逐渐变小。比表面积逐渐加大，物料中的小颗粒（粉末状）随旋转气流呈螺旋状上浮。具有较大沉降速度的大颗粒落入旋闪破碎段，在下落的过程中，由于水分的蒸发而使颗粒间的结合力削弱，再经旋转叶片的冲击破碎及与沿环隙进入的高速旋转气流相遇，形成两相间较大的相对速度。由于气流对固体颗粒的强力剪切，旋转湍动作用，促使传热传质边界层减薄，增大传热传质系数。伴随湿份的迅速蒸发，同时由于颗粒间相互碰撞、摩擦及旋转叶片的冲击、分散的作用，使物料变成不等径的颗粒，并迅速微粒化，从而增加气固相接触面积。由于气流以很高的速度由环形底隙进入倒锥形空间，由下向上流通面积由小到大，形成气流的速度梯度。不