干燥器的原理教学教案.ppt

Jiangsu Polytechnic University Jiangsu Polytechnic University §14.4 干燥设备 (Dryer) 干燥器：实现物料干燥过程的机械设备。大多数工业产品均在某个生产阶段需要干燥处理，物料需要有特定的湿含量以便加工、成型或造粒 。 1.被干燥物料的特点： 形状：有板状、块状、片状、针状、纤维状、粒状、粉 状，膏糊状甚至液状等 结构：多孔疏松型，紧密型 耐热性：热敏性 结块：易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散，散粒性很好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块 一、 干燥器概述 干燥程度：脱除表面水分，结合水分甚至结晶水分。要求的平均湿含量和干燥均匀性。对粉尘及产品的回收要求，允许的最高干燥温度。 外观：产品的粒度分布，一定的晶型和光泽，不开裂变形等。 干燥时间: 几秒 几小时 几天 2.对产品的要求 3.分类 可根据不同准则对干燥器进行分类 按操作压强分：常压干燥器、真空干燥器 按操作方式分：连续式、间歇式 按相对运动方向分：并流、逆流、错流干燥器； 按加热方式可将干燥器分为： (1) 对流干燥器，如：洞道式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器； (2) 传导干燥器，如：滚筒式干燥器、耙式干燥器； (3) 辐射干燥器，如：红外线干燥器； (4) 介电加热干燥器，如：微波干燥器。 间歇常压干燥器 —— 盘架式干燥器 间歇减压干燥器 —— 耙式干燥器 连续常压干燥器 —— 回转式干燥器、气流干燥器 喷雾干燥器 连续减压干燥器 —— 减压滚筒干燥器 (1) 保证物料的干燥质量，干燥均匀，不发生变质，保持晶形完整，不发生龟裂变形； (2) 干燥速率快，干燥时间短，单位体积干燥器汽化水分量大，能做到小设备大生产； (3) 能量消耗低，热效率高，动力消耗低； (4) 干燥工艺简单，设备投资小，操作稳定，控制灵活，劳动条件好，污染环境小。 4.干燥器的选型应考虑以下因素： 二、 常用对流式干燥器（Convective Dryer） 1.厢式干燥器（Tray dryer） 小型的称为烘箱，大型的称为烘房 在常压或真空下间歇操作热风通过湿物料表面，达到干燥的目的。常用废气部分循环法。 多层长方形浅盘叠置在框架上，湿物料在浅盘中厚度常为10-100mm。 优点：对物料适应性强， 适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合。 缺点：热效率较低，产品质量不易均匀。 进风 排气 物料盘 加热器 风扇 小车 进风 排气 1.厢式干燥器（Tray dryer） 热风的速度、风机的风量：加大热风的速度可提高传热系数α，但风速应小于物料带出速度。 2.转筒干燥器 （回转式干燥器，Rotary dryer) 主体是沿轴向装有若干抄板的略带倾斜并能回转的圆筒 3.转筒干燥器 （回转式干燥器，Rotary dryer) 3.转筒干燥器 （回转式干燥器，Rotary dryer) 优点：①生产能力大，可连续操作；②结构简单，操作方便；③故障少，维修费用低；④适用范围广（如滤饼干燥）；⑤操作弹性大；⑥清扫容易 。 缺点：①设备庞大；②安装、拆卸困难；③热容量系数小，热效率低；④物料在干燥器内停留时间长，且物料颗粒之间的停留时间差异较大。 3.喷雾干燥器（spray dryer） 采用雾化器将稀的料液分散为雾滴，在热气流(空气、氮气或过热水蒸气)中自由沉降并迅速蒸发，最后被干燥为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为10~ 60um，每升溶液具有100~600m2的蒸发面积。干燥时间一般为3~ 10 S。 液固 优点： 物料停留时间短，适于热敏性物料；所得产品为空心颗粒，操作稳定；能连续、自动化生产；由料液直接获得粉末产品，省去了蒸发、结晶、分离和粉碎操作。 缺点：传热系数低；设备体积庞大；操作弹性较小，热利用率低、能耗大。 喷嘴：离心喷雾器(圆周速度90～160m/s) 、压力喷雾器、气流喷雾器（压缩空气或蒸汽 ≥300m/s） 压力喷雾 离心喷雾 气流喷雾器 雾化器（Sprayer） 6. 气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥 ，Flash dryer） 使热介质和待干燥固体颗粒直接接触，并使待干燥固颗粒悬浮于流体中，因而两相接触面积大，强化了传热传质过程，广泛应用于散状物料的干燥。 是固体流态化中稀相输送在干燥方面的应用。 6. 气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥 ，Flash dryer） 优点： (1) 干燥速度快，主要用于干燥晶体和小颗粒，物料分散悬浮在气流中，传热传质面积大。热气体进口速度高(10-4