喷雾干燥器的设计.doc

四川大学本科课程设计 喷雾干燥器设计 PAGE 13 PAGE 1 四川大学本科课程设计 喷雾干燥器设计 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \r 1 \h \* MERGEFORMAT SEQ MTChap \r 1 \h \* MERGEFORMAT 本科生课程设计 题 目 29000kt/a 磷酸铵干燥系统设计 学 院 化学工程学院 　 专 业 过程装备与控制工程 　 学生姓名 xxxx 　 学 号 x 　 年级 09 指导教师 傅晓蓉 　 2012年 1月 2 目录 1 喷雾干燥的原理……………………………………… 2 2 工艺设计条件……………………………………… 2 3 装置流程图及说明…………………………………… 4 4 干燥器主要尺寸的计算……………………………… 4 5 干燥塔的工艺计算………………………………………… 8 6 附属设备的选型计算……………………………………… 14 7 设计评价……………………………………………… 17 8 设计计算结果汇总…………………………………… 18 9 参考文献……………………………………………… 19 10 附录………………………………………………… 20 喷雾干燥器的设计 喷雾干燥的原理 喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。 物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。 2 工艺设计条件 干燥物料为磷酸铵料浆，干燥介质为空气，热源为蒸汽；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。 2.1磷酸铵料浆及磷酸铵产品的性质: 1 磷酸铵料浆应该保持在90~100摄氏度,且高速流动,这样其黏度约为30厘泊左右,可用管道输送,当其温度在85摄氏度以下时,黏度突然增至几百至几千厘泊。输送管道要用夹套蒸汽保温，夹套外再用绝热材料保温。 2 磷酸铵料浆内固形物较多,雾化雾滴在干燥过程中直径不变,且只有降速干燥段;液滴也不破例,成小球状。 3 当磷酸铵料浆温度达到180摄氏度时，生成焦磷酸铵，会粘结成块和粘附壁面；磷酸铵料浆温度在140摄氏度以下时，转化速度很缓慢。 4 磷酸铵产品在80摄氏度可分解为氨和游离磷铵，形成粘稠产品。 2.2 雾滴与空气采用并流干燥方式: 雾滴与热气流同向向下流动,雾滴在塔顶与高温热气流接触,传热传质推动力在此区域最大,雾滴中水分迅速汽化,气流温度迅速降低,.在并流操作时允许热风有较高的进风温度,但是在塔低,产品与温度较低湿度较大的空气相遇,传质推动力减小。整个塔中气流与物料温度都较低，适于热敏性物料的干燥。但是产品有可能吸湿，所以应合理控制出口废气的温度和湿度。通过考虑到磷酸铵料浆用热空气干燥的过程，以及磷酸铵本身的性质，采用并流的干燥方式较为合理。 2.3 压力式喷嘴: 磷酸铵料浆的雾化采用压力式喷嘴,其采用高压泵使液体获得高压,高压液体通过喷嘴时,将液体压力转变为动能,使液体从喷嘴高速喷出而分散为雾滴,要求喷嘴雾化后的雾滴直径在140~250微米左右。 2.4 喷雾干燥装置流程: 干燥装置采用开放式流程。热风在系统中使用一次，就排入大气中，不再循环使用。流程中采用一个风机放在系统前面来输送空气,整个系统在正压下操作,要求输送管道、干燥器、分离器、密封良好，不能向外漏气楼液。开放式流程的特点是空气由大气中吸取，只经过一次干燥就排向大气中，鉴于磷酸铵料浆的干燥过程，可采用开放式喷雾干燥流程较为合理；由于干燥后的废气中几乎不含氨气或仅含少量