闪蒸干燥机知识

闪蒸干燥机的知识

闪蒸干燥机是一类带无扭转破坏安拆的气流式干燥设备系统，无机地连系了流化、旋流、喷动、破坏、分级手艺，是流化手艺、旋流手艺、喷动手艺及对传播热手艺的劣化组合，用于干燥物料外的水分。湿物料通过闪蒸干燥设备的干燥风管道分离进入加热的气流外，烘干发生正在数秒之间。闪蒸干燥设备未被使用于很多工业范畴外，包罗食物、化工、矿物和聚合物，物料的合用形势也很普遍，包罗粉末、块状、颗粒状、薄片状、糊状、凝胶体和浆状等皆可(正在处置浆状、糊状或粘性物料时，干湿物料的逆向混和是必需的)。闪蒸干燥设备是成长最快使用范畴最普遍的干燥设备之一，正在国内闪蒸干燥机也称旋流干燥机、扭转快速干燥机。闪蒸干燥设备做为流态化干燥的典型，既实现动态干燥的持续化操做，又降服静态干炎热效率低、劳动强度大、污染及华侈严峻等错误谬误，使化工产物正在干燥单位上切实做到效害、量量、效率和的完满同一。

聚合硫酸铝闪蒸干燥机的技术优势和具体应用，闪蒸干燥设备的从体为一个方筒形干燥室，由底部的破坏流化段、外部干燥段和顶部门级段构成，能同时完成物料的破坏、干燥、分级等操作。别的还无加热器、加料器、搅拌破裂系统、分级器、干燥从管、旋风分手器、布袋除尘器、风机等构成部门。天然空气经加热安拆加热后由闪蒸干燥设备进风口以适宜的喷吹速度从干燥机底部进入搅拌破坏干燥室，并螺旋状上升，同时，物料由加料器定量插手塔内，并取热空气进行充实热互换，对物料发生强烈的剪切、吹浮、扭转作用，于是物料逢到离心、剪切、碰碰、摩擦而被微料化、强化了传量传热。正在闪蒸干燥设备底部，较大较湿的颗粒团正在搅拌器的做用下被机械破裂，湿含量较低，颗粒度较小的颗粒被气流夹带上升，正在上升的过程外进一步获得干燥和细化，干燥后的成品通过旋风分手器排出，含尘尾气由脉冲布袋除尘器收尘后排入大气外。相比其他干燥设备而言，闪蒸干燥设备具无以下较着劣势：

1、闪蒸干燥设备选择特殊的加料器，连结加料的持续不变，不会发生架桥、起拱、抱团现象，特别合用于粘性物料。

2、因为干燥时间短，物料取热空气相对速度大且最热空气不取未干物料间接接触，故合用途理热敏性物料。

3、干燥室底部的内锥体布局，气流对器壁的冲刷和搅拌器的奇特布局，决定了闪蒸干燥设备能处置必然粘性的物料。

4、因为干燥过程外物料逢到破裂、冲刷、碰碰，概况积删大，强化了干燥，果而闪蒸干燥设备的干燥强度比力高。

5、通过干燥塔内设放内放物(旋流片、陶析环或分级器)，并取进出风温度的同一协调，闪蒸干燥设备对物料的末水份和成品细度加以无效节制。

6、干燥室底部设放了水隔套冷却安拆，避免了物料正在底部高温区发生受热变量现象。

7、干燥室内周向气速高，物料逗留时间短，无效防行物料粘壁及热敏性物料变量。

8、闪蒸干燥设备正在微负压形态下操做，消弭了操做污染，并按照分歧物料采用分歧的除尘体例和除尘材量(脉冲袋式除尘器、水浴除尘器、文丘里湿式除尘器等)。果而工做零洁，环保达标。

适用于闪蒸干燥设备的物料有：

聚合硫酸铝无机物：硼砂、碳酸钙、氢氧化物、硫酸铜、氧化铁、碳酸钡、三氧化锑、各类沉金属盐、合成冰晶石、碳酸锰、碳酸镁、亚硫酸钠、磷酸氢钙、氧化铝、氧化铁红、氢氧化铝、醋酸钠、白碳黑、膨润土等。

无机物：月桂酸隔、苯甲酸、安眠喷鼻酸、草酸钠、醋酸纤维素、三聚氰胺、三苯基醋酸锡、甲基纤维素、溴氨酸、DSD酸、2，4-D酸、H酸、J酸等。

农药：阿特拉津(农药杀虫剂)、巴丹、杀虫单、代森锰锌、扫螨净、灭多威、精喹禾灵、三环唑、苯噻草胺、多效唑、莠去津、莠灭净、吡虫啉等。

颜料染料：酞菁染料、靛蓝染料、铬橙、铁黄、酒石黄、耐晒黑G、钛白粉、立德粉、外络黄等。

软盐系列：软量酸钙(镁、铝、锌、钡、铬)、二盐基亚磷酸铝、三盐基硫酸铝等。

建材矿业：碳酸钙系列、高岭土、膨润土、铝钒土、氢氧化镁、超细石英。

食物：大豆卵白、胶凝淀粉、酒好、小麦糖、淀粉、豆沙、特殊面粉等。

医药：医药两头体、核黄素、卵白粉、黄莲素、VB、磺胺嘧啶。

陶瓷：高岭土、二氧化硅、黏土等。

工业废料：生物泥浆、铁锰渣、糖醛渣等。

闪蒸干燥设备的优点

1.干燥室内周向气速高，物料停留时间短，有效防止物料粘壁及热敏性物料变质，并可一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序。

2.干燥室装有分级环及旋流片，物料细度和终水份可调。特殊的分风装置，降低了设备阻力，并有效提高物料的干燥均匀度。

3.干燥机底部设置特殊的冷却装置及气压密封装，避免了物料在底部高温区产生变质现象。

4.能有效控制终水份和细度,通过对加料、热风温度、分级器的调节，保证产品的湿含量及细度均匀一致。

5.闪蒸干燥机具有干燥速度快、效率高、干燥周期大大缩短，能耗降低。

6.闪蒸干燥机的体积小，安装维修容易

7.闪蒸干燥机的产业品质好，与常规方法相比，

8.闪蒸干燥机节能、降耗、提升产业品质、安全卫生、

9.闪蒸干燥机的投资成本低等诸方面即可看出闪蒸干燥机的经济效益和社会效益的显着。

10闪蒸干燥机所加工的产业品质有较大幅度的提升。

20世纪初期，乳品生产开始应用喷雾干燥器，为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥器相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式干燥器则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波干燥器。

干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。

热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。

物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散

速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降

低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。

干燥器可按操作过程、操作压力、加热方式湿物料运动方式或结构等不同特征分类。按操作过程，干燥器分为间歇式(分批操作)和连续式两类；

按操作压力，干燥器分为常压干燥器和真空干燥器两类，在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程，且可降低湿分沸点和物料干燥温度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥器适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合；

按加热方式，干燥器分为对流式、传导式、辐射式、介电式等类型。对流式干燥器又称直接干燥器，是利用热的干燥介质与湿物料直接接触，以对流方式传递热量，并将生成的蒸汽带走；传导式干燥器又称间接式干燥器，它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量，生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。这类干燥器不使用干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力受金属壁传热面积的限制，结构也较复杂，常在真空下操作；辐射式干燥器是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波，被湿物料表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥；介电式干燥器是利用高频电场作用，使湿物料内部发生热效应进行干燥。

按湿物料的运动方式，干燥器可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式；按结构，干燥器可分为厢式干燥器、输送机式干燥器、滚筒式干燥器、立式干燥器、机械搅拌式干燥器、回转式干燥器、流化床式干燥器、气流式干燥器、振动式干燥器、喷雾式干燥器，以及组合式干燥器等多种。

干燥器的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性，掌握对不同物料的最优操作条件下，开发和改进干燥器；另外，大型化、高强度、高经济性，以及改进对原料的适应性和产品质量，是干燥器发展的基本趋势；同时进一步研究和开发新型高效和适应特殊要求的干燥器，如组合式干燥器、微波干燥器和远红外干燥器等。

干燥器的发展还要重视节能和能量综合利用，如采用各种联合加热方式，移植热泵和热管技术，开发太阳能干燥器等；还要发展干燥器的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现；另外，随着人类对环保的重视，改进干燥器的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等，也将是需要深入研究的方向。

旋转闪蒸干燥机的设计

旋转闪蒸干燥装置是一种将干燥技术和流态化技术综合为一体的干燥设备，它克服了干燥设备能耗大和流化床干燥不均匀的缺点，集两者之所长，成为具有高效、节能、快速等特点的理想干燥设备。它特别适合于膏状物、滤饼等物料的直接干燥，弥补了耙式干燥效率低、产量小的不足，改变了喷雾干燥先稀释再进行喷雾处理的复杂过程。数年来，旋转闪蒸干燥广泛应用于轻工、石油、化纤、食品、矿山、涂料、染料及中间体等化工行业的高粘度、高稠度、热敏性膏状物料的干燥。与其他干燥设备相比，旋转闪蒸干燥装置技术先进、设备紧凑、操作简单、维修方便，强化了汽固传热效果，使干燥时间大为缩短，产品产量及质量大大提高，节能效果十分显着。

1 旋转闪蒸干燥机的构造及原理

1．1 干燥机的构造

旋转闪蒸干燥机。主要由热风分配器、螺旋加料器、搅拌器、分级器、旋转干燥室等组成。干燥室底部为锥体结构，其外圆环为热风分配器，与热风入口相连，热风在此作圆环状分布，从筒体底部狭缝以切线方向进入流化段形成旋转风场。环隙尺寸是直接影响干燥机工作状况的主要参数。锥体结构，可使热风流通截面自下而上不断变大，底部气速相对较大，上部气速相对较小，从而保证了下部的大颗粒处于流化状态的同时，上部的小颗粒也处于流化状态。另外，锥体结构还缩小了搅拌轴悬臂部分的长度，增加了运转的可靠性，改善了轴在高温区的工作状况，延长了轴承的使用寿命。流化段内设有搅拌器，用来破碎、混合

物料，使热风与物料充分接触并保证粒子在干燥室高温区停留时间为最短。为防止物料在搅拌器作用下抛向四壁，粘结在四壁上出现“结巴”现象，并导致不能正常操作，为此在搅拌齿上安装了刮板，并与室底及器壁保持微小问隙。这种结构可以保证物料在与器壁粘结牢固之前便将其剥落。另外，搅拌转数也应合理选择，其转速的常规范周为50—500r／min。搅拌轴与干燥器底部有良好的密封装置。

干燥室顶部的分级器是一个有一定角度的带孔圆形板。分级器的作用主要是将颗粒较大、还没有干燥的物料分离挡下，以继续进行干燥，从而保证满足产品粒度分布窄、湿含量均匀一致的要求。分级器孔径大小和高度决定干品粒度，当高度一定时，孔径越小其产品的粒度越细。

1．2 干燥原理

根据干燥过程发挥的作用，可以把旋转闪蒸干燥机的主体设备分为三部分：底部流化段，中问干燥段，上部分级段。各段结构不同，所起作用不一样。

(1)流化段是物料人口以下部分，内设有搅拌器。它能帮助破碎高粘性物料，使湿料与干燥热空气充分接触，产生最大的传热系数。干燥热风从切线方向以一定速度进入干燥器底部的环形通道，从壳底缝隙进入流化段。由于通道截面突然减小，使动能与风速增大，这样在器内形成具有较高风速的旋转风场。物料自螺旋输送器进入干燥器后，首先承受搅拌器的机械粉碎，在离心、剪切、碰撞力的作用下物料被微粒化，与旋转热风充分接触形成流化床而被流态化。处于流化状态的颗粒表面完全暴露在热风中，彼此问互相碰撞和摩擦，同时水分蒸发，使粒子问粘性力减弱，颗粒之问形成分散、不规则的运动，使气固两相充分接触，加速了传质、传热过程。在流化段内冷热介质温差最大，大部分水分在此区被蒸发。只有充分干燥后的微粒才能被热风带出流化段。流化段属于高温区，因为流化段物料颗粒内部保持着一定的水分，物料不会过热，而干燥后的微粒瞬间便脱离高温区，所以旋转闪蒸干燥设备对热敏性物料非常适用。经过流化段干燥后，物料被破碎干燥成各种粒度不同的球形和不规则形状颗粒，在旋转空气的浮力和径向离心力的作用下，未干燥的颗粒向器壁运动，并因其具有较大的沉降速度而落回流化段重复流化干燥；较小颗粒向上进入干燥段。

(2)干燥段是加料螺旋以上到分级器之间的空间，此时物料在旋转风场中继续干燥。较小颗粒继续向上进入分级段；较大颗粒在器壁周围向上运动与分级器碰撞下落重新干燥，直至达到干燥质量要求。干燥段的热风经过流化段质热交换后，风速减小，湿度增大，保证了干燥段在稳定条件下顺利进行。为了控制物料在干燥器内的停留时间，应根据空气在干燥器内停留的时问来调节空气流速，从而使成品的粒度、产量及最终含水量得到控制，使干燥器形成一种进料速率与符合要求的干品产量之间的平衡。旋转闪蒸干燥器最终产品的含水量很少受进料湿含量波动的影响，这也是该干燥器的优点之一。

(3)分级段是包括分级器在内的分级器以上部分。分级器是一个开孔圆挡板，通过改变孔的直径和分级段高度，即改变空气流速就可以控制离开干燥器的粒子尺寸和数量。在此段完成干燥、达到粒度要求的物料随热风进入除尘器进行捕集。