(培训)化工设备-干燥器

6. 气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥 ，Flash dryer）
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(1040m/s)，气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大，平均 传热系数比其它类型干燥器高几倍至几十倍，体积小 (2) 气固并流操作，符合干燥基本规律，可使用高温气体作 为干燥介质而不会烧坏物料。一根 10m 长的气流管， 80%的水分量是在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。 (3) 干燥时间短(秒级)，整个干燥过程不超过2秒，特别适合 热敏性、易氧化、不宜粉碎的物料的干燥, (4) 产品的湿含量均匀一致。 (5) 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。
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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
2.对产品的要求
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 可根据不同准则对干燥器进行分 3.分类 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；
特点：容积大，小车在洞道内停留时间长，适用于具有 一定形状的比较大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥。
3.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)
逆流适用情况： （1）是物料不宜快干而干物料能耐高温； （2）物料的吸湿性强或最终含水量要求低； 并流适用情况： （1）干物料不耐高温而湿物料允许快速干燥 （2） 物料的吸湿性小或最终水分要求不很低
错流适用情况： （1）物料在干燥的始、终都允许快速干燥和高温 （2）要求设备紧凑而允许较多的介质和能耗。
5.冷冻干燥器
低温下将物料中的水分由固态直接升华进入气相而 达到干燥目的。主要用于生物制品、药品、食品等热敏 物料的脱水，费用很高。
6.葡萄风干房
四、 干燥器的选择
（1）在处理液态物料时，所选择的设备通常限于喷 雾干燥器、转鼓干燥器和搅拌间歇真空干燥器。 （2）在溶剂回收、易燃、有致毒危险或需要限制温 度时，真空操作更可取。 （3）对于吸湿性物料或临界含水量高的难于干燥的 物料，应选择干燥时间长的干燥器，而临界含水量低 的易于干燥的物料及对温度比较敏感的热敏性物料， 则可选用干燥时间短的干燥器，如气流干燥器、喷雾 干燥器。 （4）处理量小，宜选用厢式干燥器等间歇操作的干 燥器，处理量大的，连续干燥器更适宜些。
4.干燥器的选型应考虑以下因素：
(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。
是 流 态 化 技 术 在 干 燥 作 业 上 的 应 用
7. 沸腾床干燥器（Fluidized bed dryer ）
7. 沸腾床干燥器（Fluidized bed dryer ）
特点： （1）颗粒的停留时间比气流干燥器内长，颗粒在干燥 器内的停留时间可任意调节。 （2）操作气速低，磨损轻，压降小 （3）适宜处理粒径6－30mm粉状料。设备紧凑。
滚筒刮板干燥机
3.红外线干燥器
利用红外线辐射源发出的红外线（0.72~1000μm） 投射到被干燥物料，使温度升高，溶剂汽化。
4.微波（高频）干燥器
微波（高频）是一种能量(而不是热量)形式，但在 电介质中可以转化为热量。能量转化的机理有许多种， 如离子传导、偶极子转动、界面极化；磁滞、压电现 象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等，其中离子传 导及偶极子转动是介电加热的主要原因。 (1)干燥迅速 (2)均匀加热 (3)有效利用能量 (4)占地面积少 (5)有助于产品质 量的提高
化工原理
第十四章 固体干燥 （Solid Drying） （课堂讲授版）
马江权
江苏工业学院 化学化工学院
思考
冬天，室外温度为1℃，刮着风，潮湿的衣服晒在外面 有没有可能会结冰？为什么？
什么是恒定的干燥条件？
恒速干燥阶段除去 的是什么水？湿物料 表面温度是什么温度？ 为什么？ 干燥中的临界含水 量受哪些因素影响？
思考
将60℃的湿泥坯(砖)放入80℃的热空气流中干燥， 空气tW为50℃，试说明该泥坯从放入时起到完全干 燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿 度均保持不变）。
§14.4 干燥设备 (Dryer)
Jiangsu Polytechnic University
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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 。
常州市的大型干燥设备制造企业：
常州市荣发干燥设备有限公司 江苏常州市大江干燥设备厂 常州市振兴干燥设备有限公司 常州市优力干燥设备有限公司 江苏常州市宇通干燥设备有限公司 常州市范群干燥设备有限公司 常州市星星干燥设备有限公司
一、 干燥器概述
1. 被 干 燥 物 料 的 特 点 ：
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单层流化床干燥器的缺点: 物料在流化床中停留时 间分布不均匀，所以干燥后得到的产品湿度不均匀。
停留时间不均匀的解决方法：多层流化床干燥器
三、 非对流式干燥器
1.耙式真空干燥器
间歇 导热 真空 靶子:混合物料
可处理浆状、膏状、粉状物料以及在空气中
易氧化的有机物。
1.耙式真空干燥器
1.厢式干燥器（Tray dryer）
物料盘 加热器 风扇
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排气
进风
排气
进风
小车
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。
1.厢式干燥器（Tray dryer）
热风循环烘箱
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10100mm。 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。
2.转鼓(滚筒)干燥器 钢制中空滚筒缓慢旋转（4~10转/分），加热蒸汽在 筒内加热并冷凝，冷凝液由虹吸管吸出，湿物料在转鼓外 壁上获得以导热方式传递的热量，脱除湿分，达到所要求 的湿含量。 液态物料在转鼓的一个转动周期中完成布膜、 脱水、刮料、得到干燥制品的全过程。适用于膏状和粘稠 物料 。
2.转鼓(滚筒)干燥器
干燥介质与物料Байду номын сангаас流 动情况 从物料表面掠过
从颗粒间穿过 将颗粒吹动(涌动) 将颗粒吹起(同向流动) 颗粒下落(气流横穿) 颗粒下落(气流上吹)
例图
设备
盘架上的 物料 固定床 沸腾床 气流床 转筒 (带抄板) 喷雾干燥器
干燥器选择步骤：
首先是根据湿物料的形态、干燥特性、 产品的要求、处理量和以及所采用的热源为 出发点，进行干燥实验。 确定干燥动力学和传递特性，确定干燥设 备的工艺尺寸。 结合环境要求，选择出适宜的干燥器型 式。 若几种干燥器同时适用时，要进行成本核 算及方案比较，选择其中最佳者。
4.带式干燥器 (Belt dryer)
真空带式干燥机
4.带式干燥器 (Belt dryer)
优点：干燥过程中物料翻动少，对晶体形状保持完好， 适用于处理粒状、块状和纤维状物料； 缺点：热效率较低，生产能力较小。
典型产品
脱水蔬菜、颗粒饲料、味精、鸡精、椰蓉、有机颜料、 合成橡胶、丙稀纤维、药品、药材、小木制品、塑料 制品、电子元器件老化、固化等。
雾化器（Sprayer）
压力喷雾
离心喷雾 气流喷雾器
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。
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。
4.带式干燥器 (Belt dryer)
5.喷雾干燥器（spray dryer）
液>>固
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。
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）
将物料通过布料机构分布在网状输送带上，输送带通 过一个或几个加热单元组成的通道，每个加热单元均配有 空气加热和循环系统，每个通道有一个或几个排湿系统， 在输送带通过时，热空气从上往下或从下往上通过输送带 上的物料，从而使物料能均匀干燥。传送带可做成多层， 带宽1-3m，长为4-50m，干燥时间为5-120分钟。
逆流：物料与干燥介质的运动方向相反，干燥推动力 在干燥器中分布较均匀。
并流：含水量高的物料与温度最高湿度最低的介质相 接触，在进口端的干燥推动力大，在出口端推动力小。
错流：高温介质与物料运动方向相垂直，如果物料表面 都与湿度小、温度高的介质接触，可获得较高的 推动 力，但介质的用量和热量的消耗也较大。
真空干燥机
2.隧道（洞道式）干燥器
风扇 进气 加热器
湿物料
排气口 小车
干品
在一狭长的通道内铺设轨道，物料放置在一串 小车上，小车可以连续地或间歇地在进、出通道。
空气连续地在洞道内被加热并强制地流过物料 表面，流程可安排成并流或逆流，还可根据需要安 排中间加热或废气循环，干燥介质可用热空气和烟 道气。
缺点： （1）停留时间短，只适合于干燥非结合水分的干燥 （2）流动阻力较大，因而风机的动力消耗较高 （3）颗粒破碎现象比较严重 某药品欲用气流干燥器干燥，已知干燥器空 气入口温度为90℃，但药品在75 ℃以上会分 解，请问若此工艺可行，有什么条件？
7. 沸腾床干燥器 （流化床干燥， Fluidized bed dryer ）
2.隧道（洞道式）干燥器
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Jiangsu Polytechnic University
2.隧道（洞道式）干燥器
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2.隧道（洞道式）干燥器
RSJ系列静态煅烧隧道炉 RKD-系列锟道式煅烧炉
用于化工粉体、稀土材 料、矿石粉体的烧结
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