干燥器的原理教学教案.ppt

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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

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