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1、（中职）化工单元过程及操作干燥器ppt教材课件汇总完整版电子教案第六节第六节 干燥器干燥器一、对干燥器的要求一、对干燥器的要求 工业上由于被干燥物料的性质、干工业上由于被干燥物料的性质、干燥程度的要求、生产能力的大小等各燥程度的要求、生产能力的大小等各不相同，因此，所采用的干燥器的型不相同，因此，所采用的干燥器的型式和干燥操作的组织也就多种多样。式和干燥操作的组织也就多种多样。为确保优化生产、提高效益，对干燥为确保优化生产、提高效益，对干燥器有如下要求一些基本要求。器有如下要求一些基本要求。1.1.能满足生产的工艺要求能满足生产的工艺要求工艺要求主要指：达到工艺要求主要指：达到规定的干燥程度；
2、干燥均匀；保证产品具有一定规定的干燥程度；干燥均匀；保证产品具有一定的形状和大小等等。由于不同物料的物理、化学的形状和大小等等。由于不同物料的物理、化学性质以及外观形状等差异很大，对干燥设备的要性质以及外观形状等差异很大，对干燥设备的要求也就各不相同，干燥器必须根据物料的这些不求也就各不相同，干燥器必须根据物料的这些不同特征而确定不同的结构。一般而言，除了干燥同特征而确定不同的结构。一般而言，除了干燥小批量、多品种的产品，工业上并不要求一个干小批量、多品种的产品，工业上并不要求一个干燥器能处理多种物料。也就是说，干燥过程中通燥器能处理多种物料。也就是说，干燥过程中通用设备不一定符合优化、经济的
3、原则。这是与其用设备不一定符合优化、经济的原则。这是与其它单元操作过程有很大区别的。它单元操作过程有很大区别的。2.2.生产能力要大生产能力要大干燥器的生产能力取决于干燥器的生产能力取决于物料达到规定干燥程度所需的时间。干燥物料达到规定干燥程度所需的时间。干燥速率越快，所需的干燥时间越短，同样大速率越快，所需的干燥时间越短，同样大小设备的生产能力越大。许多干燥器，如小设备的生产能力越大。许多干燥器，如气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器就能够使物料在干燥过程中处于分散、悬就能够使物料在干燥过程中处于分散、悬浮状态，增大气固接触面积并不断更新，浮状态，增大气固
4、接触面积并不断更新，加快了干燥速率，缩短了干燥时间，因而加快了干燥速率，缩短了干燥时间，因而具有较大的生产能力。具有较大的生产能力。3.3.热效率要高热效率要高在对流干燥中，提高热效率在对流干燥中，提高热效率的主要途径是减少废气带走的热量。干燥的主要途径是减少废气带走的热量。干燥器的结构应有利于气固接触、有较大的器的结构应有利于气固接触、有较大的传热和传质推动力，以提高热能的利用率。传热和传质推动力，以提高热能的利用率。4.4.干燥系统的流动阻力要小干燥系统的流动阻力要小，以降低动力消，以降低动力消耗。耗。5.5.操作控制方便操作控制方便，劳动条件良好，附属设备，劳动条件良好，附属设备简单。简
5、单。二、干燥器中湿物料的特点及对产品的要求二、干燥器中湿物料的特点及对产品的要求干燥器：干燥器：实现物料干燥过程的机械设备。实现物料干燥过程的机械设备。（一）被干燥物料的特点：（一）被干燥物料的特点：形形状状：有有板板状状、块块状状、片片状状、针针状状、纤纤维维状状、粒粒状状、粉粉状状，膏膏糊糊状甚至液状等；状甚至液状等；结构：结构：多孔疏多孔疏松型，松型，紧密型；紧密型；耐耐热热性性：热热敏敏性；性；结结块块：易易粘粘结结成成块块的的湿湿物物料料在在干干燥燥过过程程中中能能逐逐步步分分散散，散散粒粒性性很很好好的的湿湿物物料料在在干干燥燥过过程程中中可可能能会会严重结块。严重结块。干干燥燥程
6、程度度：脱脱除除表表面面水水分分，结结合合水水分分甚甚至至结结晶晶水水分分。要要求求的的平平均均湿湿含含量量和和干干燥燥均均匀性。匀性。对产品的要对产品的要求：求：外观：外观：一定一定的晶型和光的晶型和光泽，不开裂泽，不开裂变形等。变形等。三、干燥器的分类三、干燥器的分类1对流干燥器对流干燥器，如：洞道式干如：洞道式干燥器、转筒干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、气流干燥器、流化床燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器、喷雾干燥器等；干燥器等；2传导干燥器传导干燥器，如：滚筒式如：滚筒式干燥器、耙干燥器、耙式干燥器、式干燥器、间接加热干间接加热干燥器等；燥器等；3 辐辐射射干干燥燥器器，如如：红红外外线线
7、干干燥器；燥器；（一）按加热方式可将干燥器分为：（一）按加热方式可将干燥器分为：4介电加热介电加热干燥干燥器，器，如：微波如：微波干燥器。干燥器。1保证物料的干保证物料的干燥质量，干燥燥质量，干燥均匀，不发生均匀，不发生变质，保持晶变质，保持晶形完整，不发形完整，不发生龟裂变形；生龟裂变形；2干干燥燥速速率率快快，干干燥燥时时间间短短，单单位位体体积积干干燥燥器器汽汽化化水水分分量量大大，能能做做到到小小设备大生产；设备大生产；3能能量量消消耗耗低低，热热效效率率高高，动力消耗低；动力消耗低；（二）干燥器的选型应考虑以下因素二）干燥器的选型应考虑以下因素4干干燥燥工工艺艺简简单单，设设备备投投
8、资资小小，操操作作稳稳定定，控控制制灵灵活活，劳劳动动条条件件好好，污污染染环境小。环境小。四、工业上常用的干燥器四、工业上常用的干燥器1.1.气流干燥器（气流干燥器（Flash dryerFlash dryer）气流干燥器气流干燥器1-1-加料斗；加料斗；2-2-螺旋加料器；螺旋加料器；3-3-干燥器；干燥器；4-4-风机；风机；5-5-预热器；预热器；6-6-旋风分离器；旋风分离器；7-7-湿式除尘器湿式除尘器气流干燥器的特点：气流干燥器的特点：(1)(1)干燥速度快干燥速度快，气固两相间具有很大的，气固两相间具有很大的传热传质面积。同等生产能力条件下，传热传质面积。同等生产能力条件下，气
9、流干燥器的体积小得多。气流干燥器的体积小得多。(2)(2)气固并流操作气固并流操作，符合干燥基本规律，符合干燥基本规律，可以使用高温气体作为干燥介质而不可以使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。会烧坏物料。(3)(3)干燥时间短干燥时间短，物料从进入干燥器开始，到，物料从进入干燥器开始，到气固两相脱离接触，整个干燥过程不超过气固两相脱离接触，整个干燥过程不超过1 1秒钟，因而气流干燥又称为快速干燥或闪秒钟，因而气流干燥又称为快速干燥或闪蒸干燥，特别适合于热敏性物料的干燥。蒸干燥，特别适合于热敏性物料的干燥。(4)(4)气流干燥器中，固体物料呈活塞流流动，气流干燥器中，固体物料呈活塞流流动，每
10、一颗粒子经历的干燥时间大致相同，因每一颗粒子经历的干燥时间大致相同，因而而干燥产品的湿含量均匀一致干燥产品的湿含量均匀一致。(5)(5)结构简单，设备投资少，占地面积小，操结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小作方便，性能稳定，维修量小。气流干燥器的缺点：气流干燥器的缺点：(1)(1)物料停留时间短，只适合于干燥非结合水物料停留时间短，只适合于干燥非结合水分的干燥，故常被用作物料的预干燥；分的干燥，故常被用作物料的预干燥；(2)(2)颗粒破碎现象比较严重，颗粒之间以及颗颗粒破碎现象比较严重，颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞与摩擦。故不适合于粒与器壁之间的碰撞与摩擦。故不
11、适合于干燥晶形不允许破坏的物料；干燥晶形不允许破坏的物料；(3)(3)气固两相分离任务很重，固体产品的放空气固两相分离任务很重，固体产品的放空损失较大，粉料排空对环境造成一定污染；损失较大，粉料排空对环境造成一定污染；(4)(4)气固两相接触时间短，传热不充分，气体气固两相接触时间短，传热不充分，气体放空损失大，热效率较低；放空损失大，热效率较低；(5)(5)气体通过干燥系统的流动阻力较大，因而气体通过干燥系统的流动阻力较大，因而风机的动力消耗较高，故总能耗较高。风机的动力消耗较高，故总能耗较高。加速运动段是气流干燥器最有效的干燥区加速运动段是气流干燥器最有效的干燥区段，一根段，一根 10m
12、10m 长的气流管，长的气流管，80%80%左右的水左右的水分量是在长约分量是在长约 2m 2m 左右的加速段汽化干燥左右的加速段汽化干燥的。的。2 2、流化床干燥器（流化床干燥器（Fluidized bed dryerFluidized bed dryer）又称为沸腾床干燥器，是流态化技术在干燥作业上又称为沸腾床干燥器，是流态化技术在干燥作业上的应用。的应用。结构及操作原理结构及操作原理结构及操作原理结构及操作原理:散粒状湿物料从加料口散粒状湿物料从加料口加入，热气体穿过流化加入，热气体穿过流化床底部的多孔气体分布床底部的多孔气体分布板，形成许多小气流射板，形成许多小气流射入物料层入物料层.
13、湿物料湿物料废气废气干品干品热空气热空气将将操操作作气气速速控控制制在在一一定定范范围围内内时时，颗颗粒粒物物料料悬悬浮浮在在上上升升的的气气流流中中形形成成沸沸腾腾状状流流化化床床，料料层层内内颗颗粒粒物物料料的的相相互互碰碰撞撞、混混合合剧剧烈烈，气气固固两两相相间间的的传传热热传传质质过过程程得得到到强强化化，使使物物料料得得以干燥。以干燥。干干燥燥产产品品经经床床侧侧出出料料管管卸卸出出，湿湿废废气气体体由由引引风风机机从从床床层层顶顶部部抽抽出出排排空空，用用旋旋风风分分离离器器分分离所夹带的少量细微粉。离所夹带的少量细微粉。流化床干燥器的特点流化床干燥器的特点v(1)(1)气流干燥
14、与流态化干燥的区别在于操作气流干燥与流态化干燥的区别在于操作气速不同。气流管中颗粒浓度较低，流化气速不同。气流管中颗粒浓度较低，流化层中颗粒浓度较大；层中颗粒浓度较大；v(2)(2)操作气速低，但颗粒浓度高，气固接触操作气速低，但颗粒浓度高，气固接触面积很大，颗粒剧烈运动使气膜受到强烈面积很大，颗粒剧烈运动使气膜受到强烈冲刷，表面更新速率很快，传热传质速率冲刷，表面更新速率很快，传热传质速率很高，体积传热系数很高，体积传热系数 可达可达23007000 23007000 W/W/(m(m3 3K)K)；v(3)(3)物料颗粒的剧烈运动和相互混合使物料颗粒的剧烈运动和相互混合使床内各处的温度均匀
15、一致，避免了物床内各处的温度均匀一致，避免了物料的局部过热，为物料的优质干燥提料的局部过热，为物料的优质干燥提供了条件；供了条件；v(4)(4)物料停留时间任意可调，特别适物料停留时间任意可调，特别适合于干燥结合水分；合于干燥结合水分；(5)(5)连连续续操操作作时时物物料料的的停停留留时时间间分分布布很很不不均均匀匀，部部分分物物料料因因停停留留时时间间过过短短而而干干燥燥不不充充分分(underdry)underdry)，部部分分颗颗粒粒因因停停留留时时间间过过长长而而过过分分干干燥燥(overdry)overdry)。单单层层流流化化床床仅仅用用于于对对产产品品湿湿含含量量的的均均匀匀性
16、性要要求求不不高高的的场场合合，如如硫硫铵铵、磷磷铵铵和氯化铵等的干燥。和氯化铵等的干燥。工工业业上上常常将将流流化化床床干干燥燥器器与与气气流流干干燥燥器器串串联联使使用用，利利用用气气流流干干燥燥的的闪闪蒸蒸作作用用，迅迅速速使使物物料料的的表表面面水水分分汽汽化化，然然后后送送入入流流化化床床干干燥燥器器中中进进一一步步脱脱除除物物料所含的结合水分。料所含的结合水分。流化床干燥器适用于散粒状物料的干燥。流化床干燥器适用于散粒状物料的干燥。物料的粒径一般为物料的粒径一般为 0.16 0.16 mmmm，最佳粒径为最佳粒径为 0.53 0.53 mmmm。(1)(1)医药药品中的原料药、压片
17、颗粒、中药冲剂；医药药品中的原料药、压片颗粒、中药冲剂；(2)(2)化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的干燥除湿；颗粒状物料的干燥除湿；(3)(3)食品、粮食加工、食品饮料冲剂、玉米胚芽、食品、粮食加工、食品饮料冲剂、玉米胚芽、饲料等的干燥。饲料等的干燥。流化床干燥器的用途流化床干燥器的用途流流化化床床干干燥燥器器结结构构简简单单，造造价价较较低低，可可动动部部件件少少，维维修修费费用用低低，物物料料磨磨损损较较小小，气气固固分分离离比比较较容容易易，传传热热传传质质速速率率快快，热热效效率率较较高高，物物料料停停留留时时间间可可以以任任
18、意意调调节节，因因而而这这种种干干燥燥器器在在工工业业上上获获得得了了广广泛泛的的应应用用，已已发发展展成成为为粉粉粒粒状状物物料料干干燥燥的最主要手段。的最主要手段。ZLG系列振动流化床干燥器系列振动流化床干燥器常州优力干燥设备有限公司常州优力干燥设备有限公司3.3.振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器用途：用于干燥难以流化的物料。用途：用于干燥难以流化的物料。物物料料自自进进料料口口进进入入，在在振振动动力力作作用用下下，物物料料沿沿水水平平流流化化床床抛抛掷掷向向前前连连续续运运动动，热热风风向向上上穿穿过过流流化化床床同同湿湿物物料料换换热热后后，湿湿空空气
19、气经经旋旋风风分分离离器器除除尘尘后后由由排排风风口口排排出出，干干燥燥物物料料由由排排料料口口排出。排出。振动流化床干燥器的特点振动流化床干燥器的特点(1)(1)医医药药化化工工。如如各各种种压压片片颗颗粒粒、硼硼酸酸、硼硼砂砂、苯苯二二酚酚、苹苹果果酸酸、马来酸等。马来酸等。(2)(2)食品建材。如酒糟、味精、砂糖、食盐、矿渣、豆瓣、种籽等。食品建材。如酒糟、味精、砂糖、食盐、矿渣、豆瓣、种籽等。(3)(3)物料的冷却、增湿等。物料的冷却、增湿等。(1)(1)物物料料受受热热均均匀匀，热热交交换换充充分分，干干燥燥强强度度高高，比比普普通通干干燥燥器器节节能能30%30%左右；左右；(2)
20、(2)流态化稳定，无死角和吹穿现象；流态化稳定，无死角和吹穿现象；(3)(3)可可调调性性好好，适适应应面面宽宽，料料层层厚厚度度和和在在机机内内移移动动速速度度以以及及振振幅幅变更均可实现无级调节；变更均可实现无级调节；(4)(4)对物料表面损伤小，可用于易碎、颗粒不规则物料的干燥；对物料表面损伤小，可用于易碎、颗粒不规则物料的干燥；(5)(5)全封闭结构可有效防止物料与空气间的交叉污染。全封闭结构可有效防止物料与空气间的交叉污染。振动流化床干燥器的应用范围振动流化床干燥器的应用范围FLCFLB型沸腾制粒干燥器型沸腾制粒干燥器常州优力干燥设备有限公司常州优力干燥设备有限公司GFG型沸腾制粒干
21、燥器型沸腾制粒干燥器常州优力干燥设备有限公司常州优力干燥设备有限公司4.4.沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器空空气气由由系系统统风风机机从从过过滤滤器器、加加热热器器入入口口吸吸入入，经经净净化化、加加热热后后从从制制粒粒器器下下部部筛筛网网穿穿过过，高高速速气气流流维维持持粉粉末末物物料料悬悬浮浮，形形成成稳稳定定的的流化床；流化床；粘粘结结剂剂溶溶液液经经输输液液泵泵压压送送到到喷喷枪枪，呈呈雾雾状状喷喷射射到到干干燥燥室室中中，使使粉粉末凝聚成多孔状颗粒；末凝聚成多孔状颗粒；粒粒子子形形成成后后，按按预预定定周周期期在在干干燥燥器器中中干干燥燥，含含湿湿空空气气经
22、经干干燥燥器器顶顶部防静电袋滤器脱除粉尘后排至室外。部防静电袋滤器脱除粉尘后排至室外。沸沸腾腾制制粒粒方方法法是是喷喷雾雾技技术术和和流流化化技技术术综综合合运运用用的的成成果果，使使传传统统的的混混合合、制制粒粒、干干燥燥过过程程在在同同一一密密闭闭容容器中一次完成，故又称为器中一次完成，故又称为“一步制粒器一步制粒器”。沸腾制粒干燥器的特点沸腾制粒干燥器的特点(1)(1)粉粉末末制制粒粒后后，改改善善了了流流动动性性，减减少少了了粉粉尘尘的的飞飞扬扬，同时获得了溶解性良好的产品；同时获得了溶解性良好的产品；(2)(2)由由于于混混合合、制制粒粒、干干燥燥过过程程一一次次完完成成，热热效效率
23、率高；高；(4)(4)产品的粒度能自由调节；产品的粒度能自由调节；(5)(5)设备无死角，卸料快速、安全、清洗方便。设备无死角，卸料快速、安全、清洗方便。5.5.喷雾干燥器（喷雾干燥器（喷雾干燥器（喷雾干燥器（Spray dryerSpray dryer）用用于于干干燥燥溶溶液液、浆浆液液或或悬悬浮浮液液。液液状状物物料料由由雾雾化化器器喷喷成成雾雾状状细细滴滴并分散于热气流中，使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。并分散于热气流中，使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。雾雾滴滴直直径径通通常常仅仅为为 30603060 mm，每每升升料料液液具具有有 100600100600mm2 2 的的蒸蒸
24、发面积，故所需干燥时间很短（约为发面积，故所需干燥时间很短（约为530530s s）。）。特特别别适适合合于于干干燥燥热热敏敏性性的的物物料料，如如牛牛奶奶、蛋蛋制制品品、血血浆浆、洗洗衣衣粉粉、抗抗菌菌素素、酵酵母母和和染染料料等等，已已广广泛泛应应用用于于食食品品、医医药药、燃燃料料、塑塑料料及化学肥料等行业。及化学肥料等行业。优优点点：干干燥燥速速度度快快，干干燥燥时时间间短短，特特别别适适合合于于热热敏敏性性物物料料；由由液液体体直直接接得得到到干干燥燥产产品品，无无需需蒸蒸发发、结结晶晶、固固液液机机械械分分离离等等操操作作，故故又又称称为为一步干燥法。一步干燥法。缺缺 点点：体体
25、积积 传传 热热 系系 数数 很很 低低，haha约约 为为30903090W/mW/m2 2KK，水水 分分 汽汽 化化 强强 度度 仅仅 为为10201020kg/mkg/m3 3hh，故故干干燥燥器器体体积积庞庞大大，热热效效率较低，动力消耗较大。率较低，动力消耗较大。提高生产能力的方法：提高生产能力的方法：采采用用过过热热料料液液，在在加加压压下下将将料料液液预预热热至至200300200300进进入入雾雾化化器器，液液滴滴通通过过吸吸收收自自身身的的显显热热而而使使部部分分水水分汽化。分汽化。雾化器的一般要求雾化器的一般要求雾雾化化器器是是喷喷雾雾干干燥燥器器的的关关键键部部件件，它
26、它将将影影响响到到产产品品的的质质量量和和能能量量消消耗耗，好好的的雾雾化化器器应应具具有有雾雾滴滴直直径径均均匀匀，喷喷嘴嘴结结构构简简单单，生产能力大，能量消耗低，操作方便等特点。生产能力大，能量消耗低，操作方便等特点。气流式雾化器气流式雾化器压压缩缩空空气气在在喷喷嘴嘴处处达达到到音音速速并并形形成成很很低低的的压压力力，抽抽送送料料液液由由喷喷嘴嘴成成雾雾状状喷喷出出。可可制制备备粒粒径径小小于于 5 5 m m 的的微微细细颗颗粒粒，能能处处理理粘粘度度较较大大的的料料液液，但但动动力力消消耗耗较较大大，装装置置的的生生产产能力较小。能力较小。料液空气6.6.雾化器（雾化器（Spra
27、yerSprayer）离心式雾化器离心式雾化器料料液液送送入入一一高高速速旋旋转转的的（400020000 400020000 rpmrpm）装装有有放放射射形形叶叶片片的的圆圆盘盘中中央央，在在离离心心力力作作用用下下加加速速从从周周边边（周周向向速速度度100160100160m/sm/s）呈雾状洒出。呈雾状洒出。轴料液优优点点：操操作作简简单单，对对物物料料的的适适应应能能力力强强，操操作作弹弹性性大大，产产品品粒粒径径均匀。特别适合于处理固相含量较高的液体。均匀。特别适合于处理固相含量较高的液体。缺点：缺点：干燥器直径较大，雾化器加工难度大，制造价格高。干燥器直径较大，雾化器加工难度大
28、，制造价格高。压力式雾化器压力式雾化器应用最为广泛。用泵将料液加压至应用最为广泛。用泵将料液加压至 30-200 30-200atm atm 并通入喷嘴，喷嘴内有螺旋室，液体在其中并通入喷嘴，喷嘴内有螺旋室，液体在其中高速旋转并从出口小孔处呈雾状喷出。高速旋转并从出口小孔处呈雾状喷出。优优点点：结结构构简简单单，造造价价低低，动动力力消耗低。消耗低。缺缺点点：操操作作弹弹性性小小，产产品品粒粒径径不不均均匀匀，喷喷嘴嘴容容易易因因腐腐蚀蚀或或磨损而影响喷雾质量。磨损而影响喷雾质量。小型的称为烘箱，大型的称为烘房，可同时处理多种物料。小型的称为烘箱，大型的称为烘房，可同时处理多种物料。通通常常在
29、在常常压压或或真真空空下下间间歇歇操操作作。厢厢内内设设有有支支架架，湿湿物物料料放放在在矩矩形形浅浅盘盘内内，或或悬悬挂挂在在支支架架上上(板板状状物物料料)，空空气气经经加加热热器器预预热热并并均均匀匀分分配配后后，平平行行掠掠过过物物料料表表面面，离离开开物物料料表表面面的的湿湿废废气气体体，部部分分排排空空，部部分分循循环环，与与新新鲜鲜空空气气混混合合后后用用作作干干燥燥介介质。质。进风排气物料盘加热器风扇小车进风排气7.7.厢式厢式(室式室式)干燥器干燥器(Tray dryer)Tray dryer)对对各各种种物物料料的的适适应应性性强强，但但物物料料得得不不到到分分散散，气气固
30、固两两相相接接触触不不好好，干干燥燥时时间间长长。可可用用多多孔孔底底板板浅浅盘盘，使使气气体体自自上上而而下下穿穿流流通通过过物物料料层层 (穿穿流流型型厢厢式式干干燥燥器器)，以提高干燥速率。，以提高干燥速率。优点：优点：对物料适应性强，可以用于对物料适应性强，可以用于 各种物料的干燥，适用于各种物料的干燥，适用于 小规模多品种、干燥条件小规模多品种、干燥条件变动大的场合。变动大的场合。缺点缺点：热效率较低，产品质量热效率较低，产品质量 不易均匀。不易均匀。厢式干燥器的特点厢式干燥器的特点在在一一狭狭长长的的通通道道内内铺铺设设铁铁轨轨，物物料料放放置置在在一一串串小小车车上上，小小车车可
31、以连续地或间歇地在进、出通道。可以连续地或间歇地在进、出通道。空空气气连连续续地地在在洞洞道道内内被被加加热热并并强强制制地地流流过过物物料料表表面面，流流程程可可安安排排成成并并流流或或逆逆流流，还还可可根根据据需需要要安安排排中中间间加加热热或或废废气气循循环环，干燥介质可用热空气和烟道气。干燥介质可用热空气和烟道气。洞洞道道式式干干燥燥器器容容积积大大，小小车车在在洞洞道道内内停停留留时时间间长长，适适用用于于具具有一定形状的比较大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥。有一定形状的比较大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥。风扇加热器小火车进气排气口湿物料干品8.8.洞道式干燥器洞道式干燥器结构
32、及原理结构及原理进风循环风机预热器将将物物料料通通过过布布料料机机构构 (如如星星型型布布料料器器、摆摆动动带带、粉粉碎碎机机或或造造粒粒机机)分分布布在在输输送送带带 (多多为为网网状状)上上，输输送送带带通通过过一一个个或或几几个个加加热热单单元元组组成成的的通通道道，每每个个加加热热单单元元均均配配有有空空气气加加热热和和循循环环系系统统，每每一一个个通通道道有有一一个个或或几几个个排排湿湿系系统统，在在输输送送带带通通过过时时，热热空空气气从从上上往往下下或或从从下下往往上上通通过过输输送送带带上上的的物物料料，从从而而使使物物料料能能均均匀匀干干燥燥。传传送送带带可可以以做做成成多多
33、层层，带带宽宽1-31-3mm，长长为为4-4-5050mm，干燥时间为干燥时间为5-1205-120分钟。分钟。湿料产品热风9.9.带式干燥器带式干燥器(Belt dryer)Belt dryer)优优点点：干干燥燥过过程程中中物物料料翻翻动动少少，对对晶晶体体形形状状保保持持完完好好，适适用用于处理粒状、块状和纤维状物料；于处理粒状、块状和纤维状物料；缺点：缺点：热效率较低，生产能力较小。热效率较低，生产能力较小。典型产品典型产品脱脱水水蔬蔬菜菜、颗颗粒粒饲饲料料、味味精精、鸡鸡精精、椰椰蓉蓉、有有机机颜颜料料、合合成成橡橡胶胶、丙丙稀稀纤纤维维、药药品品、药药材材、小小木木制制品品、塑塑
34、料料制制品品、电电子子元元器器件件老老化化、固固化化等等。结构及工作原理结构及工作原理干干燥燥器器主主体体为为一一沿沿轴轴向向装装有有若若干干抄抄板板的的圆圆筒筒。圆圆筒筒略呈倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动；略呈倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动；物物料料由由转转筒筒的的较较高高一一端端送送入入，由由较较低低端端卸卸出出，热热风风由由转转筒筒的的较较低低端端吹吹入入，由由较较高高端端排排出出，气气固固两两相相呈呈逆流接触；逆流接触；产品废气湿料热风10.10.转筒干燥器转筒干燥器(Rotary dryer)Rotary dryer)v随着圆筒的旋转，物料首先被炒板抄随着圆筒的旋转，
35、物料首先被炒板抄起然后洒下，以改善气固两相的传热起然后洒下，以改善气固两相的传热传质，提高干燥速率；传质，提高干燥速率；v物料湿含量较低，产品能承受高温，物料湿含量较低，产品能承受高温，宜采用逆流干燥。物料湿含量较高、宜采用逆流干燥。物料湿含量较高、产品湿含量不是很低的场合宜采用并产品湿含量不是很低的场合宜采用并流干燥。流干燥。转筒干燥器的特点转筒干燥器的特点国国内内现现有有转转筒筒干干燥燥器器的的直直径径一一般般为为0.5-30.5-3mm，长长度度为为2-27 2-27 mm，长长径径比比为为4-104-10，物物料料在在转转筒筒内内的的装装填填量量约约为为筒筒体体容容积积的的8-13%8
36、-13%，物物料料沿沿转转筒筒轴轴向向前前进进的的速速度度为为0.01-0.080.01-0.08m/sm/s，其停留时间一般为其停留时间一般为1 1h h左右。左右。(1)(1)机械化程度较高，生产能力较大；机械化程度较高，生产能力较大；(2)(2)干燥介质通过转筒的阻力较小；干燥介质通过转筒的阻力较小；(3)(3)对对物物料料的的适适应应性性较较强强，操操作作稳稳定定方方便便，运运行行费费用较低；用较低；(4)(4)装装置置比比较较笨笨重重，金金属属耗耗材材多多，传传动动机机构构复复杂杂，维修量较大；维修量较大；(5)(5)设备投资高，占地面积大。设备投资高，占地面积大。真真空空状状态态下
37、下的的双双锥锥形形回回转转罐罐体体，由由夹夹套套内内的的蒸蒸汽汽或或热热水水加加热热，热热量量通通过过罐罐体体内内壁壁与与湿湿物物料料接接触触。蒸蒸发发水水汽汽由由真真空空泵泵从从排排气气管抽走。管抽走。由由于于罐罐体体内内处处于于真真空空状状态态，且且罐罐体体的的回回转转使使物物料料不不断断的的上上下下、内外翻动，提高了干燥速度、干燥效率和干燥的均匀性。内外翻动，提高了干燥速度、干燥效率和干燥的均匀性。11.11.双锥回转真空干燥机双锥回转真空干燥机适适用用于于医医药药、食食品品、化化工工等等行行业业的的粉粉、粒粒状状物物料料的的真真空空干干燥和混合，尤其适用有下列要求的物料：燥和混合，尤其
38、适用有下列要求的物料：(1)(1)不能接受高温的热敏性物料；不能接受高温的热敏性物料；(2)(2)容易氧化，有危险的物料；容易氧化，有危险的物料；(3)(3)需回收溶剂和有毒气体的物料；需回收溶剂和有毒气体的物料；(4)(4)要求残留挥发物含量极低的物料；要求残留挥发物含量极低的物料；(5)(5)对结晶形状有要求的物料；对结晶形状有要求的物料；(6)(6)要求混合充分、均匀的物料；要求混合充分、均匀的物料；结构及工作原理结构及工作原理利用物料中的水份在真空状态下沸点降利用物料中的水份在真空状态下沸点降低的特点进行干燥。设备用蒸汽夹套间低的特点进行干燥。设备用蒸汽夹套间接加热，水份受热蒸发并被及
39、时抽除。接加热，水份受热蒸发并被及时抽除。在干燥机壳体内部，耙齿通过传动轴带在干燥机壳体内部，耙齿通过传动轴带动，耙齿端与轴线设计有一定夹角，主动，耙齿端与轴线设计有一定夹角，主轴通过正向反向转动使物料沿轴向移动轴通过正向反向转动使物料沿轴向移动以利于干燥及出料。以利于干燥及出料。12.12.耙式真空干燥机耙式真空干燥机应用范围应用范围(1)(1)特别适用于干燥热敏性物料，在高温下易氧化的物料、或干特别适用于干燥热敏性物料，在高温下易氧化的物料、或干燥时易板结的物料，以及干燥中排出的蒸汽须回收的物料。燥时易板结的物料，以及干燥中排出的蒸汽须回收的物料。(2)(2)干燥完毕后物料为粉末状，所以对
40、于成品为粉末状的物料较干燥完毕后物料为粉末状，所以对于成品为粉末状的物料较为适用，干燥完毕后可直接包装，无需粉碎。为适用，干燥完毕后可直接包装，无需粉碎。(3)(3)进料含水率可达进料含水率可达90%90%，被干燥物料有浆状、膏状、粒状、粉，被干燥物料有浆状、膏状、粒状、粉状或纤维状，干燥后物料水份可达状或纤维状，干燥后物料水份可达1%1%，甚至，甚至0.5%0.5%。特点特点(1)(1)适用性强，干燥速度快。由于耙式干燥机利用夹套加热，较适用性强，干燥速度快。由于耙式干燥机利用夹套加热，较高真空排气，所以几乎对所有不同性质、不同状态物料都适用，高真空排气，所以几乎对所有不同性质、不同状态物料
41、都适用，特别适用于易爆、易氧化物料；特别适用于易爆、易氧化物料；(2)(2)产品质量高，干燥过程耙齿不断正反转动，物料搅抖均匀；产品质量高，干燥过程耙齿不断正反转动，物料搅抖均匀；(3)(3)蒸汽耗量小；蒸汽耗量小；(4)(4)易于操作，可回收挥发气体，减少了对环境的污染。易于操作，可回收挥发气体，减少了对环境的污染。第七节第七节 干燥技术的应用干燥技术的应用一、选择干燥器一、选择干燥器由于工业生产中待干燥的物料种类繁多，对产品质由于工业生产中待干燥的物料种类繁多，对产品质量的要求又各不相同，因此选择合适的干燥器非常量的要求又各不相同，因此选择合适的干燥器非常重要。若选择不当，将导致产品质量达
42、不到要求，重要。若选择不当，将导致产品质量达不到要求，或是热量利用率低、动力消耗高，甚至设备不能正或是热量利用率低、动力消耗高，甚至设备不能正常运行。通常，可根据被干燥物料的性质和工业要常运行。通常，可根据被干燥物料的性质和工业要求选择几种适用的干燥器，然后对所选干燥器的设求选择几种适用的干燥器，然后对所选干燥器的设备费用和操作费用进行技术经济核算，最终确定干备费用和操作费用进行技术经济核算，最终确定干燥器的类型。具体地说，选择干燥器类型时需要考燥器的类型。具体地说，选择干燥器类型时需要考虑以下几个方面的问题。虑以下几个方面的问题。1.1.物料的形态物料的形态 选择干燥器时，首先要考虑对产品选
43、择干燥器时，首先要考虑对产品形态的要求。例如，陶瓷制品和饼干等食品，若形态的要求。例如，陶瓷制品和饼干等食品，若在干燥过程中，失去了应有的几何形状，也就失在干燥过程中，失去了应有的几何形状，也就失去了其商品价值。物料的形态要求不同，适用的去了其商品价值。物料的形态要求不同，适用的干燥器也不同。干燥器也不同。2.2.物料的干燥特性物料的干燥特性 达到要求的干燥程度，需要一达到要求的干燥程度，需要一定的干燥时间，物料不同，所需的干燥时间可能定的干燥时间，物料不同，所需的干燥时间可能相差很大。对于吸湿性物料，或临界含水量很高相差很大。对于吸湿性物料，或临界含水量很高的物料，应选择干燥时间长的干燥器。
44、对干燥时的物料，应选择干燥时间长的干燥器。对干燥时间很短的干燥器，例如气流干燥器，仅适用于干间很短的干燥器，例如气流干燥器，仅适用于干燥临界含水量很低的易于干燥的物料。燥临界含水量很低的易于干燥的物料。3.3.物料的热敏性物料的热敏性 物料对热的敏感性决定了干燥过物料对热的敏感性决定了干燥过程中物料的温度上限，但物料承受温度的能力还程中物料的温度上限，但物料承受温度的能力还与干燥时间的长短有关。对于某些热敏性物料，与干燥时间的长短有关。对于某些热敏性物料，如果干燥时间很短，即使在较高温度下进行干燥，如果干燥时间很短，即使在较高温度下进行干燥，产品也不会因此而变质。气流干燥器和喷雾干燥产品也不会
45、因此而变质。气流干燥器和喷雾干燥器就比较适合于热敏性物料的干燥。器就比较适合于热敏性物料的干燥。4.4.物料的粘附性物料的粘附性 物料的粘附性关系到干燥器内物物料的粘附性关系到干燥器内物料的流动以及传热与传质的进行。应充分了解物料的流动以及传热与传质的进行。应充分了解物料从湿状态到干燥状态粘附性的变化，以便选择料从湿状态到干燥状态粘附性的变化，以便选择合适的干燥器。合适的干燥器。5.5.产品的特定质量要求产品的特定质量要求 干燥食品、药品等不能受干燥食品、药品等不能受污染的物料，所用干燥介质必须纯净，或采用间污染的物料，所用干燥介质必须纯净，或采用间接加热方式干燥。有的产品不仅要求有一定的几接
46、加热方式干燥。有的产品不仅要求有一定的几何形状，而且要求有良好的外观，这些物料在干何形状，而且要求有良好的外观，这些物料在干燥过程中，若干燥速度太快，可能会使产品表面燥过程中，若干燥速度太快，可能会使产品表面硬化或严重收缩发皱，直接影响到产品的价值。硬化或严重收缩发皱，直接影响到产品的价值。因此，应选择适当的干燥器，确定适宜的干燥条因此，应选择适当的干燥器，确定适宜的干燥条件，缓和其干燥速度。对于易氧化的物料，可考件，缓和其干燥速度。对于易氧化的物料，可考虑采用间接加热的干燥器。虑采用间接加热的干燥器。6.6.处理量的大小处理量的大小 处理量的大小也是选择干燥器时处理量的大小也是选择干燥器时需
47、要考虑的主要问题。一般说来，间歇式干燥器，需要考虑的主要问题。一般说来，间歇式干燥器，例如厢式干燥器的生产能力较小，连续操作的干例如厢式干燥器的生产能力较小，连续操作的干燥器，生产能力较大。因此，处理量小的物料，燥器，生产能力较大。因此，处理量小的物料，宜采用间歇式干燥器。宜采用间歇式干燥器。7.7.热量的利用率热量的利用率 干燥的热效率是干燥装置的重要干燥的热效率是干燥装置的重要经济指标。不同类型的干燥器的热效率不同。选经济指标。不同类型的干燥器的热效率不同。选择干燥器时，在满足干燥基本要求的条件下，应择干燥器时，在满足干燥基本要求的条件下，应尽量选择热效率高的干燥器。尽量选择热效率高的干燥
48、器。8.8.对环境的影响对环境的影响 若废气中含有污染环境的粉尘甚若废气中含有污染环境的粉尘甚至有毒成分时，必须对废气进行处理，使废气达至有毒成分时，必须对废气进行处理，使废气达到排放要求。到排放要求。9.9.其他方面其他方面 选择干燥器时还应考虑选择干燥器时还应考虑劳动强度，设劳动强度，设备的制造、操作、维修等因素备的制造、操作、维修等因素。总之，首先要考。总之，首先要考虑湿物料的形态、特性、对产品的要求、处理量，虑湿物料的形态、特性、对产品的要求、处理量，然后再结合环境要求、热源及热效率，才能选择然后再结合环境要求、热源及热效率，才能选择出合适的干燥器。出合适的干燥器。二、干燥器的操作分析
49、二、干燥器的操作分析工业生产中的对流干燥，由于所采用的干燥介质不工业生产中的对流干燥，由于所采用的干燥介质不一，所干燥的物料多种多样，且干燥设备类型很多，一，所干燥的物料多种多样，且干燥设备类型很多，加之干燥机理复杂，因此，较难确定干燥过程的最加之干燥机理复杂，因此，较难确定干燥过程的最佳条件。在此仅介绍对干燥过程进行调节和控制的佳条件。在此仅介绍对干燥过程进行调节和控制的一般原则。一般原则。对于一个特定的干燥过程，干燥器一定，干燥介质对于一个特定的干燥过程，干燥器一定，干燥介质一定，同时湿物料的含水量、水分性质、温度以及一定，同时湿物料的含水量、水分性质、温度以及要求的干燥质量也一定。这样，
50、能调节的参数只有要求的干燥质量也一定。这样，能调节的参数只有热空气的流量，进出干燥器的温度热空气的流量，进出干燥器的温度t t1 1和和t t2 2。1.1.热空气的进口温度热空气的进口温度为强化干燥过程，提高其经为强化干燥过程，提高其经济性，干燥介质预热后的温度应尽可能高一些，济性，干燥介质预热后的温度应尽可能高一些，但要注意保持在物料允许的最高温度范围内，以但要注意保持在物料允许的最高温度范围内，以避免物料发生质变。同一物料在不同类型的干燥避免物料发生质变。同一物料在不同类型的干燥器中干燥时，允许的介质进口温度不同。例如，器中干燥时，允许的介质进口温度不同。例如，在厢式干燥器中，由于物料静