化工原理课程设计年处理1.doc

化工原理课程设计任务书 设计任务：年处理_1.6__万吨某颗粒状物质 从气流干燥器来的细颗粒物料，其中含水量为8%（湿基，下同），要求在卧式多室流化床中干燥至0.8%。已知参数如下： 被干燥物料： 处理湿物料量G1 2000kg/h 平衡含水量X* 0 颗粒密度ρs 1400kg/m3 临界含水量Xc 0.013kg水/kg绝干料 堆积密度ρb 450kg/ m3 颗粒平均直径dm 0.15mm 干物料比热容cs 1.256 kJ／(kg·℃) 进口温度θ1 30℃ 在干燥系统要求收率99.5%（回收5μm以上颗粒） 干燥介质——湿空气： 进预热器温度t0 30℃ 进干燥器温度t1 100℃ 初始湿度H0 0.013kg／kg绝干气 热源：392.4kPa的饱和水蒸气。 年工作日------300天，连续生产 试设计干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。 图纸：带控制点工艺流程图一张（A3图纸）； 主体设备工艺条件图一张（A2图纸）。 前 言 干燥是一门跨学科、跨行业、具有实验科学性的技术。传统的干燥器主要有箱式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、盘式干燥器、桨叶式干燥器、流化床干燥器、喷动床干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、真空冷冻干燥器、太阳能干燥器、微波和高频干燥器、红外热能干燥器等。干燥设备制作是密集型产业，我国的国产干燥设备价格相对低廉，因此具有较强的竞争力。主要包括：（1）物料静止型或物料输送型干燥器；（2）物料搅拌型干燥器；（3）物料热风输送型干燥器；（4）物料移动状态；（5）辐射能干燥器 将大量固体颗粒悬浮于运动着的流体之中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特性，这种接触状态称为固体流态化。流化床干燥器就是将流态化技术应用于固体颗粒干燥器德 一种工业设备，目前在化工、轻工医学、食品以及建材工业中得到广泛的应用。 流化干燥器又名沸腾干燥器，是固体流态化技术在干燥器上的应用。流体自下而上通过 颗粒堆成的床层时，若气流速度较低，则床层仍维持原状，气流从颗粒间空隙流过，这种床层称为固定床。气流速度提高到大于某一临界值（称为起始流化速度）后，颗粒刚好在向上流动的流体中浮动，床层高度随气速的加大而升高，这种床层称为流化床。 在流化床内，由于颗粒分散并做不规则运动，造成了气固两相得以良好接触，加速了传热和传质的速度，而且床内温度均匀便于准确控制，能避免局部过热。设备结构简单、紧凑，容易使过程连续化，因而得到较广泛的应用。 为了改善产品质量，生产上常采用卧式多室流化干燥器，干燥室的横截面做成长方形，用垂直挡板分隔成多室（一般为4——8室），挡板与多孔板之间留有一定间隙（一般为几十毫米），使物料能顺利通过。湿物料自料斗加入后，一次有第一室流到最后一室，在卸出。由于挡板的作用，可以使物料在干燥器内的停留时间趋于均匀，避免短路。并可以根据干燥的要求，调整各室的热、冷风量以实现最适宜的风量与风速。也可在最后一、二室内只同冷风，以冷却干物料。干燥室截面在上部扩大，以减少粉尘的带出。 流化床干燥器还 可以做成多层式。以卧式多室流化床干燥器相比，其优点是热效率较高。但由于压降大，而且物料由上一层流到下一层的装置较复杂，生产上不如卧式用得广泛。 流化床干燥的优点有： 1） 由于颗粒物料和流体在床层内进行充分的混合与碰撞，表面更新频繁，使气固间传热传质系数及两相接触面积均较大，体积传热系数大。设备生产能力高，可在小装置中处理大量的物料。 2） 物料干燥速度大，在干燥器中停留时间短，所以适用于某些热敏性物料的干燥。 3） 物料在床层内的停留时间可根据工艺要求任意调节，故难对干燥或要求干燥产品含湿量过低的过程非常适用。 4） 设备结构简单，造价低，可动部件少，便于制造、操作和维修。 5） 在同一设备内，既可进行连续操作，又可进行间歇操作。 流化床干燥器的缺点有： 1） 床层内物料纵向返混严重，对单级式连续干燥器，物料在设备内停留时间不均匀，有可能是部分未干燥的物料随产品一起排出床层外。 2） 一般不适用于易黏结或结块、含湿量过高物料的干燥，因为容易发生物料黏结到设备壁面上，或堵床现象。 3） 对被干燥物料的粒度有一定的限制，不能太小，也不能太大。 4） 对产品外观要求严格的物料不宜采用。干燥贵重和有毒的物料时，对回收装置要求苛刻。 总之，流化床干燥器既有明显的优点，也存在颗粒磨损严重、颗粒在床层内停留时间不匀，导致产品质量不均匀等不足之处，要能很好的扬长避短，方可获得良好的经济效益。 另外，必须要考虑的是，物料、加热空气等对设备腐蚀，会严重影响生产产品的质量。所以对于一些管道和主体设备，我们采用耐腐蚀的不锈钢材料，以保证生产