全草类药材（紫菊）烘干设备研制方案汇总.doc

全草类药材（紫菊）烘干设备研制方案 有研究表明，影响中药饮片干燥质量的主要因素是工厂工艺允许温度太高，与烘干所采用的热风风速及饮片的初含水率关系不大。而变温干燥是中药饮片的优化干燥工艺，同时如果干燥周期短可使得药性损失小。 对于草本类药材，通过对不同种热风式干燥设备，如厢式干燥器、转筒干燥器、带式干燥机、流化床干燥机、喷动床干燥机、气流干燥机等的比较，认为在对草本类药材进行适当切碎的状态下，采用气流干燥机中的旋转气流快速干燥器较好。气流干燥有如下的特点： (1) 干燥强度高，气固两相间传热传质的表面积大。物料在气流中高度分散呈悬浮状态，由于采用较高的气速，气固两相间的相对速度也较高，不仅使气固两相具有较大的传热面积，而且体积传热系数也相当高。 (2) 热效率高、干燥时间可调。气流干燥采用气固两相并流操作，这样可以使用高温的热介质进行干燥，因而干燥产品不会过热。物料出口温度为50～80℃. (3) 干燥均匀。在旋转气流干燥器中，小固体颗粒在干燥器中停留时间短，大颗粒及含水率大的颗粒停留时间长，因此物料干燥均匀，无局部过干现象。 (4) 连续操作，物料的在干燥器内的时间长短根据含水率可调。 (5) 气流干燥设备结构简单、体积小、操作方便 (6) 气流干燥的缺点。流动阻力大，必须采用中压或高压通风机，动力消耗大；对于干燥载荷很敏感，固体物料输送量过大时，气流输送就不能正常操作。 一、旋转气流快速干燥器说明 （一）前言 ??? 该机于1990年从丹麦引入我国，是处理膏状物料的理想干燥设备，最早应用在染料行业。到目前为止，经过广大工程技术人员的不懈努力，已经把原来的机型改变了多种型式，进风方式也由原来的狭缝进风增加了切线进风，可以降低系统阻力。加料方式也由原来的单螺杆进料增加了双螺杆进料，同时又增加了物料的分级功能，有效保证了产品粒度。根据不同物料采取与其他干燥设备串联的方式，又增加了设备的应用范围。干燥器也已经实现了系列化，目前干燥器的直径己放大到1600mm。目前旋转气流快速干燥器研究较为活越，也是工程中需求量最大的一种机型，国内已经形成了系列产品。 （二）旋转气流快速干燥器的结构 ??? 闪蒸干燥是一种带有旋转粉碎装置的竖式流化床干燥器，能同时完成物料的干燥、粉碎、分级等操作。设备主体为圆筒形干燥室，由底部的粉碎流化段、中部干燥段、顶部分级段组成。底部粉碎段装有搅拌器，搅拌器转速通过调节外部电机的转速进行无级调节。搅拌器有两个作用，带动从分配室进入干燥室的热空气产生高速旋转的气流形成流化床层。另外，对物料产生强烈的搅拌和粉碎作用，强化了传质传热，加快物料的干燥速率。在干燥器底部设有蜗壳式空气分配室，使切向送入的热空气通过环状导向缝隙均匀进入干燥室。在干燥段设有螺旋加料器，加料器由调速电机拖动，通过变频器调节转速（加料也可由热风携带进入），顶部分级段有一个分级环，根据产品的粒度要求选择分级环的通径。 （三）旋转气流快速干燥器工作原理 ??? 根据闪蒸干燥机的结构，可以把工作过程分为气固接触、干燥、分级等三个阶段，这四个工作过程也是其他干燥器所不能同时具备的。 ???(1) 气固混合 ???旋转气流快速干燥器一般以空气为载热体，能否有效达到气固混合是影响干燥速率的主要因素。进入干燥器的空气也处于高度湍动状态，很快达到气固混合。同时，块状物料在重力作用下向下堕落，由于干燥器底部为倒锥结构，气流的速度很大，最高可达60ni/s。能保证块状物料处于良好的流化状态而被热空气包围。 ???(2) 干燥阶段 ??? 物料粉碎后，被来自底部高速旋转的热气流吹起，在干燥室内形成了一个相对稳定的流化层。在物料与热空气之间进行传质传热的干燥过程，大部分水分在这一阶段蒸发掉。含水率高，表面积小的物料密度大，在干燥室内向下堕落，由于底部的气速高，下落到一定距离后下落速度为零，此时重力与浮力平衡。物料受到进一步破碎和水分蒸发后浮力大于重力，物料开始向上运动，通过分级后排出干燥器。 ???(3) 分级阶段 ??? 分级器是装在干燥器顶部的环形挡板，由于受到离心力的作用，物料随气流上升过程中，大块、未干的物料旋转半径增大，当旋转半径大于分级环半径时被挡在干燥室内，直至满足要求才能通过分级器排出干燥器。当物料加入到干燥器后，物料处于旋转的流化状态。团块受到粉碎后直径迅速减小，水分被蒸发。物料在气体的夹带下作螺旋上升运动，粒径较小较干的物料在内环，较大较湿的物料产生的离心力大而在外层靠近器壁。但外层的大颗粒在不断被粉碎干燥，离心力变小后也在向内环运动，当水分满足要求后被气体带出。 ??? 旋转半径和压力之间的关系是旋转半径越小，压力越低。在干燥室中心处，压力也最低，在器壁附近压力最大。对于小直径颗粒，由于压力随半径的增大而增大，径向压力分配不均，小颗粒向中心处运动，大