多层振动流化床干燥器在活性炭干燥中的应用研究.pdf

多层振动流化床干燥器在活性炭 ： 干燥中的应用、． 钱铭铨 (中国林业科学研究院林产化学工业研究所，江苏南京210042) 摘 要： 介绍振动流化床及多层振动流化床的工作原理和结构，分析了现有活性炭中生产应 用的几种干燥设备的优缺点，介绍多层振动流化床干燥器在活性炭干燥生产中的一些数据及优 点． ， ， ， 关键词：活性炭i干燥；振动流化床‘ 在活性炭生产中，活性炭干燥一般采用以下方式：在平板炉顶面烘干：用外加热式转筒 干燥器干燥．利用平板炉的余热来烘干湿炭，既节省能源又无需专用设备，因此被广泛采 用。但由于活性炭裸露堆放在平板炉上长时间烘烤，周围污浊的环境对产品造成二次污染， 降低了质量。炭不时翻炒。造成炭粉飞扬，不仅恶化了生产环境，产品飞扬损失又大；炭的干 燥温度难以控制，造成炭粉烧损严重。曾有人做过统计，平板炉烘炭仅粉尘飞扬损失约占产 品产量的5％～7％，仅此一项一个年产500t活性炭的工厂一年就损失达15--20万元。 外热式转筒干燥器改善了炭的二次污染和工人的劳动生产强度。但一般工厂为降低设 备成本，回转干燥器转筒体常用碳钢制造(如用不锈钢制造，设备投资高)，由此造成活性炭 成品中铁元素含量升高，降低了产品质量．炭粉飞扬仍无法解决，工作环境仍然十分恶劣． 设备寿命短，维修频繁，维修费用高也是其致命弱点。 为克服以上设备的缺点，作者经过多年研究，研制成功了一种新颖的干燥设备—-斜板 多层振动流化床干燥器，已在活性炭干燥中成功应用，达到了节能、高效、清洁、少力的目的。 多层振动流化床干燥器是在(单层)振动流化床干燥器基础上发展起来的一种新型高效 节能型干燥装置。振动流化床(单层)在国外早在五十年代就开始研究，并用于生产．如丹 麦尼罗公司首先成功地应用于奶粉生产，并取得了专利。我国到八十年代才开始引进和研 究，现已广泛应用于医药、食品、食盐、化工、饲料工业的干燥、冷却、造粒生产上。作者从 得我国专利。多层振动流化床干燥器除具备单层振动流化床的优点外，在节能方面具有更 突出的优点。一 1工作原理 所谓振动流化床就是在普通流化床上施加振动而成。在输料板上放上一层物料(粉状、 · 55· 粒状、条状等)，对输料板施以振动。最初随着振动加速度4的增加，料层被振实；当口值接 近重力加速度g(9．81m／s2)时，料层密度达到最大，当进一步提高振动加速度，则料层开始 膨胀，并出现所谓的振动流态化状态，这时放在输料板上的物料产生强烈的混和，并且很容 易作水平和倾斜移动．‘在此条件下，利用对流、传导、辐射向料层供给热量，即可达到干燥的 目的：因此振动流化床是在振动加速度大于重力加速度的条件下来完成物料输送、干燥、冷 却、造粒的一种单元设备．‘! 在普通流化床，物料的输送和流化，完全是靠风力来完成的；而在振动流化床中，物料的 输送是由振动来完成的，供给的热风只是用来传热和传质，这样就可以明显的降低能量消 耗。另外由于床层的强烈振动，使传热和传质的阻力减小了。据Zaitsev等人报道，振动流 化床中的干燥速率比对流流化床高1．5～2．5倍。Osinkii等人发现恒速干燥阶段时与固定 床相比干燥速率提高6倍。值得一提的是，在降速干燥阶段，临界含水量也因振动而降低。 Smekovskaya认为振动能调整固体毛细管中所含水分的共振频率，使由次分子形态结合的 水分因振动而部分被排除。 ’振动流化床干燥器不仅有利子传热和传质，而且还确保了干燥设备在相当稳定的流体 ．力学条件下工作，以致使不易流化或流化时易发生大量夹带的块团性或高分散物料也能顺 4利干燥，克服了普通流化床易产生返混、沟流、粘壁等现象，真正做到了一种比较理想的流体 力学称之谓活塞流的流动： 多层振动流化床是在单层振动流化床基础上发展起来的，它不仅具备单层振动流化床 的各种特性，同时，由于设置了多层筛板(输料板)，使热风能多次穿过料层，加强了传热和传 质，从而进一步提高了热能的利用． 2‘．结构特点“ ，t ”