化工原理课程设计干燥设计
化工原理课程设计(奶粉喷雾干燥)

化工原理课程设计任务书专业:XXX班级:XXX姓名:XXX一、设计题目:奶粉喷雾干燥二、设计条件:1、生产任务:年产全脂奶粉750吨(学号:1--6);800吨(学号:7—12);850吨(学号:13--18);900吨(学号:19--24);950吨(学号:25--30);1000吨(学号:31--36)以年工作日310天(学号尾号为单数);330天(学号尾数为双号),日工作二班,班实际喷雾时间6小时计。
产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。
2、进料状态:浓缩奶总固形物含量46%(学号5,6,11,12,17,18,23,24,29,30,35,36)48%(学号:3,4,9,10,15,16,21,22,27,28,33,34)50%(学号:1,2,8,7,13,14,19,20,25,26,31,32)温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。
成品奶粉含水量≯2.5%(一级品)、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.K。
3、新鲜空气状态:t0=20℃、ф=50%(学号1—12);t0=23℃、ф0=55%(学号13—24);t 0=25℃、ф=60%(学号25—36)大气压760mmHg4、热源:饱和水蒸气。
三、设计项目:a)工艺流程的确定b)喷雾干燥装置的计算c)辅助设备的选型及计算d)绘制工艺流程图e)编制设计说明书四、设计时间和设计要求时间:1.5周要求:根据设计任务,确定方案合理,论证清楚,计算正确,简述简明,图纸整洁无误,书写整齐清洁。
目录一、工艺流程确定及论证 (4)1.1论证 (4)1.2喷雾干燥流程图 (5)二、喷雾干燥的计算 (5)2.1物料及热量衡算 (5)2.1.1空气状态参数的确定 (5)2.1.2物料衡算 (8)2.1.3热量衡算 (9)2.2离心式雾化器的计算 (10)2.2.1雾滴直径d L的计算 (10)2.2.2液滴离开转盘的初速度 (11)2.2.3雾滴水平飞行距离 (12)2.2.4离心喷雾器所需功率 (13)2.3喷雾干燥塔主要尺寸的计算 (13)2.3.1塔径D (13)2.3.2塔高H (14)三、辅助设备的选型计算 (14)3.1空气过滤选型器的计算 (14)3.2空气加热器的选型计算 (15)3.3粉尘回收装置的选型计算(喷) (18)3.4风机的选型计算 (19)3.5高压泵 (20)3.6其他辅助设备选用 (20)四、设计结果的汇总 (20)4.1主要工艺参数 (20)4.2干燥装置及主要辅助设计一览表 (21)五、带控制点的工艺流程图 (22)六、设计说明 (22)七、对干燥设计过程中某些问题的探讨 (23)八、结束语 (24)九、参考文献 (24)一、工艺流程确定及论证本工艺采用并流、离心式喷雾干燥法进行奶粉的喷雾干燥。
化工原理教案干燥

化工原理教案-干燥一、教学目标1. 理解干燥的基本概念和意义2. 掌握干燥过程的物理机制和数学模型3. 了解干燥设备的选择和操作条件的影响4. 能够分析实际干燥过程并优化干燥方案二、教学内容1. 干燥的基本概念:干燥的定义、目的和重要性2. 干燥过程的物理机制:湿空气的性质、干燥速率、干燥曲线3. 干燥设备的类型和选择:流化床干燥器、滚筒干燥器、喷雾干燥器等4. 干燥操作条件的影响:温度、湿度、风速、干燥时间等5. 干燥过程的优化:干燥工艺参数的选择、节能和环保考虑三、教学方法1. 讲授:讲解干燥的基本概念、物理机制和干燥设备的原理2. 案例分析:分析实际干燥过程,讨论干燥方案的设计和优化3. 互动讨论:引导学生提问和思考,解答学生的疑问4. 实验操作:安排干燥实验,让学生亲身体验干燥过程四、教学准备1. 教材:化工原理教材或相关干燥书籍2. 教案:详细的教案和教学笔记3. 投影片:干燥过程的图示和示意图4. 实验设备:干燥实验所需的设备和相关材料五、教学评估1. 课堂参与度:学生提问、回答问题和互动讨论的情况2. 作业:布置干燥相关的练习题,评估学生的理解和应用能力3. 实验报告:评估学生在干燥实验中的操作技能和分析能力4. 期末考试:包括干燥原理、设备和操作条件的选择和应用题六、教学活动1. 导入:通过实例引入干燥的概念,激发学生的兴趣2. 理论讲解:详细讲解干燥的基本原理、物理机制和数学模型3. 案例分析:分析实际干燥过程,让学生了解干燥在工业中的应用4. 小组讨论:学生分组讨论干燥过程的优化方案,分享各自的成果5. 实验操作:组织学生进行干燥实验,提高学生的实践能力七、教学资源1. 教材:化工原理教材或相关干燥书籍2. 教案:详细的教案和教学笔记3. 投影片:干燥过程的图示和示意图4. 实验设备:干燥实验所需的设备和相关材料5. 网络资源:介绍干燥领域的最新研究和发展动态八、教学评价1. 课堂表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况2. 作业:布置干燥相关的练习题,评估学生的理解和应用能力3. 实验报告:评估学生在干燥实验中的操作技能和分析能力九、教学拓展1. 干燥在其他领域的应用:介绍干燥技术在农业、食品、医药等领域的应用2. 干燥设备的研发:介绍新型干燥设备的研究成果和发展趋势3. 干燥过程中的节能环保:讨论干燥过程的节能措施和环保问题4. 干燥技术的国际化:探讨干燥技术在国际市场上的地位和竞争力十、教学反思1. 教学效果:总结本节课的教学效果,分析学生的反馈意见2. 教学方法改进:根据学生的实际情况,调整教学方法和策略3. 课程内容完善:根据学生的需求和行业发展,不断完善教学内容4. 自身能力提升:加强专业知识的学习,提高自身的教学水平重点和难点解析六、教学活动补充说明:在案例分析环节,应选取具有代表性的实际干燥过程,让学生通过分析案例来深入理解干燥原理和操作条件对干燥效果的影响。
化原课程设计—干燥篇

化工原理课程设计一、化工原理课程设计的目的和要求P1设计不同于文学创作;设计不同于平时作业;设计不同于一般的理论计算。
二、化工原理课程设计的内容 P1 P2 P31.设计方案简介:确定设计方案原则:满足工艺要求且有一定适应性;经济合理性;安全生产要求:对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
2.主要设备的工艺设计计算:包括工艺参数的选定、物料、热量衡算、设备工艺尺寸计算及结构设计。
3.典型辅助设备的选型和计算:典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4.工艺流程简图(附录二 P216):以单线图的形式绘制,标出主体设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。
(P2-8)A.生产工艺流程草图目的是为了方便进行物料衡算和热量衡算。
要求定性标出物料由原料转化为产品的过程、流向以及所采用的各种化工过程及设备。
B.带控制点的工艺流程图包括:# 物料流程1)设备示意图大致依设备外形尺寸比例画出,标明设备的主要管口,适当考虑设备的合理相对位置。
2)设备流程号3)物料及动力管线及流向箭头4)管线上的主要阀门、设备及管道的必要附件等5)必要的计量、控制仪表等6)简要的文字注释# 图例将物料流程图中画出的有关管线、阀门、设备附件、计量—控制仪表等图形用文字予以说明。
# 图签写出图名、设计单位、设计人员、制图人员、审核人员(签名)、图纸比例尺、图号等项目内容表格,位于流程图右下角。
5.主体设备工艺条件图(附录三 P217):包括设备的主要工艺尺寸、技术特性表和接管表。
(P3-8)A.设备图形包括主要尺寸(外形、结构、连接)、接管、人孔等B.技术特性装置的用途、生产能力、最大允许压强、最高介质温度、介质的毒性和爆炸危险性等。
C.设备组成一览表要求:2号图纸设计条件对照表(2008级)条件1 条件2 条件32100 A1 A2 A3B1 B2 B3 2400C1 C2 C3 27003000 D1 D2 D3 3300 E1 E2(空缺)E3注:设计任务学生班级顺序号A1 制药1班1-6B1 制药1班7-12C1 制药1班13-18D1 制药1班19-24E1 制药1班25-29A2 制药2班1-6B2 制药2班7-13C2 制药2班14-20D2 制药2班21-27E2(空缺)A3 过控1班1-6B3 过控1班7-12C3 过控1班13-19D3 过控1班20-26E3 工程与工艺化工原理课程设计·流化床干燥装置设计————卧式多室流化床干燥装置的设计一、干燥条件的确定(P169-171)1.空气进入预热器的状态 P157天津地区温度湿度夏季 25.0℃ 0.016 条件1冬季 12.0℃ 0.008 条件2平均 19.0℃ 0.012 条件3生产能力:见表2.干燥介质进入干燥器的温度 P17025-80℃3.干燥介质离开干燥器的温度和相对湿度 P170a 提高干燥介质离开干燥器相对湿度:减少空气消耗量,降低操作费用;降低了过程的平均推动力,干燥器尺寸变大,增加设备费用。
化工原理教案干燥

化工原理教案-干燥一、教学目标1. 理解干燥的基本概念和原理2. 掌握干燥过程的计算方法和影响因素3. 了解不同类型的干燥器和干燥工艺4. 能够分析和解决干燥过程中的问题二、教学内容1. 干燥的基本概念干燥的定义干燥的必要性干燥的方法和分类2. 干燥原理干燥过程中水分的变化干燥速率的影响因素干燥平衡和干燥曲线三、教学方法1. 讲授法:讲解干燥的基本概念和原理,引导学生理解并掌握相关知识。
2. 案例分析法:通过实际案例分析,让学生了解不同类型的干燥器和干燥工艺,提高学生的应用能力。
3. 问题解决法:通过提出问题和引导学生进行思考,培养学生的分析和解决问题的能力。
四、教学准备1. 教材:化工原理相关教材2. 课件:干燥的基本概念和原理、干燥过程的计算方法、不同类型的干燥器和干燥工艺等3. 案例材料:实际干燥案例的相关资料五、教学过程1. 导入:通过引入实际生活中的干燥现象,引发学生对干燥的兴趣和思考,导入本节课的主题。
2. 讲解干燥的基本概念和原理:讲解干燥的定义、必要性、方法分类等,让学生理解干燥的基本概念和原理。
3. 干燥过程的计算方法:介绍干燥过程中水分的变化、干燥速率的影响因素、干燥平衡和干燥曲线等,让学生掌握干燥过程的计算方法。
4. 案例分析:通过分析不同类型的干燥器和干燥工艺,让学生了解实际应用中的干燥技术和方法。
5. 问题解决:提出干燥过程中的问题,引导学生进行思考和分析,培养学生的解决问题能力。
6. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调干燥的基本概念和原理,以及干燥过程的计算方法和影响因素。
7. 作业布置:布置相关的练习题,巩固学生对干燥知识的理解和掌握。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对干燥基本概念和原理的理解程度。
2. 练习题:布置练习题,检查学生对干燥过程计算方法和影响因素的掌握情况。
3. 案例分析报告:评估学生在案例分析中的表现,包括分析的深度和广度。
4. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的参与程度和对干燥过程问题的理解。
干燥器课程设计

《化工原理》课程设计报告卧式多室干燥器设计学院化工学院专业化学工程与工艺班级学号姓名指导教师《化工原理》课程设计任务书一、设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器,用于干燥颗粒状肥料。
将其含水量从0.04干燥至0.0004(以上均为干基)。
生产能力(以干燥产品计)2900kg/h。
二、操作条件1.干燥介质湿空气。
其初始湿度H0、温度根据建厂地区的气候条件来选定。
离开预热器的温度t1为80℃2.物料进口温度θ1 30℃3.热源饱和蒸汽,压力自选。
4.操作压力常压5.设备工作日每年330天,每天24小时连续运行。
6.厂址自选三、设计内容1.干燥流程的确定和说明。
2.干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
3.辅助设备的选型及核算(气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器)。
四、基础数据1.被干燥物料颗粒密度ρs 1730kg/m3堆积密度ρb 800kg/ m3干物料比热容c s 1.47kJ/(kg·℃) 颗粒平均直径d m 0.14mm临界含水量X0 0.013(干基)平衡含水量X* 02.物料静床层高度Z0 0.15m3.干燥装置热损失为有效传热量的15%。
目录一、干燥流程的确定 (1)二、干燥过程的物料衡算和热量衡算 (3)1.物料衡算 (3)2.热量衡算 (3)3.干燥器的热效率 (4)三、流化床干燥器的设计计算 (5)1.流化速度的确定 (5)2.流化床层截面积的计算 (7)3.卧式多室流化床的宽度和长度 (7)4.停留时间 (7)5.设备高度 (7)四、干燥器的结构设计 (9)1.布气装置 (9)2.隔板 (9)3.溢流堰 (10)五、附属设备的设计与选型 (11)1.风机的选择 (11)2.空气加热器 (13)3.供料器 (14)4.气固分离器的选择 (15)5.设备一览表 (16)对本设计的评述 (18)附图(工艺流程简图、主体设备工艺条件) (18)一、带控制点的工艺流程图 (18)二、主体设备工艺条件图(附录) (18)参考文献 (18)一、干燥流程的确定包括干燥方法及干燥器结构型式的选择、干燥装置流程及操作条件的确定 1.操作条件的确定1.干燥介质 湿空气。
化工原理课程设计流化床干燥器

化工原理课程设计流化床干燥器化工原理课程设计运算说明书(2020 ~2020 学年第一学期)设计题目卧式多室流化床干燥器院系生命科学学院专业班级生物工程1101 姓名学号指导教师成绩日期:2020年12月 7日名目一、设计任务书 0二、干燥原理 (2)(一)干燥概述 (2)(二)干燥原理 (2)三、干燥流程的确定与说明 (4)(一)干燥器的选择方法 (4)(二)几种常见干燥器 (4)(三)干燥中要紧设备和机器的确定 (6)(四)干燥流程的说明 (7)四、流化床干燥器的工艺运算 (9)(一)干燥流程的确定 (9)(二)物料和热量衡算 (9)(三)干燥器的设计 (12)五、辅助设备的设计与选型 (18)(一)送风机和排风机 (18)(二)气——固分离器 (20)(三)供料装置 (21)六、设计运算汇总结果 (21)七、认识与体会 (23)八、参考文献 (24)九、要紧符号及说明 (25)一、设计任务书二、干燥原理(一)干燥概述干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发湿分(大多数情形下是水),而获得一定湿含量固体产品的过程。
湿分以松散的化学结合或以液态溶液存在于固体中,或积集在固体的毛细微结构中。
当湿物料作热力干燥时,以下两种过程相继发生:过程1.能量(大多数是热量)从周围环境传递至物料表面使湿分蒸发。
过程2.内部湿分传递到物料表面,随之由于上述过程而蒸发。
干燥速率由上述两个过程中较慢的一个速率操纵,从周围环境将热能传递到湿物料的方式有对流、传导或辐射。
在某些情形下可能是这些传热方式联合作用,工业干燥器在型式和设计上的差别与采纳的要紧传热方法有关。
在大多数情形下,热量先传到湿物料的表面热按后传入物料内部,然而,介电、射频或微波干燥时供应的能量在物料内部产生热量后传至外表面。
整个干燥过程中两个过程相继发生,并先后操纵干燥速率。
(二)干燥原理.外部条件操纵的干燥过程(过程 )在干燥过程中差不多的外部变量为温度、湿度、空气的流速和方向、物料的物理形状、搅动状况,以及在干燥操作时干燥器的持料方法。
课程设计干燥

课程设计干燥一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握干燥现象的基本概念、成因和影响因素,能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:•了解干燥现象的定义、分类和成因。
•掌握影响干燥现象的主要因素,如温度、湿度、风速等。
•了解干燥现象对人类生活和环境的影响。
2.技能目标:•能够运用所学知识分析和解决实际中的干燥问题。
•能够使用相关仪器和设备进行干燥实验。
3.情感态度价值观目标:•培养学生对自然环境的热爱和保护意识。
•培养学生对科学探究的兴趣和主动性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括干燥现象的基本概念、成因和影响因素,以及干燥现象对人类生活和环境的影响。
具体安排如下:1.第一章:干燥现象的基本概念•干燥现象的定义和分类•干燥现象的成因和影响因素2.第二章:影响干燥现象的因素•温度对干燥现象的影响•湿度对干燥现象的影响•风速对干燥现象的影响3.第三章:干燥现象对人类生活和环境的影响•干燥现象对农作物的影响•干燥现象对水资源的影响•干燥现象对人类健康的影响为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过讲解干燥现象的基本概念、成因和影响因素,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:通过分组讨论,让学生探讨干燥现象对人类生活和环境的影响,提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将所学知识运用到实际问题中。
4.实验法:通过进行干燥实验,让学生亲身体验和观察干燥现象,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的干燥现象教材,为学生提供系统、全面的知识学习。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,生动展示干燥现象的相关内容。
4.实验设备:准备实验所需的仪器和设备,确保学生能够顺利进行实验操作。
化工原理_干燥实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解流化床干燥器的基本流程及操作方法。
2. 掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。
3. 测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。
4. 掌握物料干燥速率曲线的测定方法,测定干燥速率曲线,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。
二、实验原理流化床干燥是一种利用流化床技术进行物料干燥的方法。
在实验中,通过控制空气流量和温度,使物料在床层中呈流化状态,从而实现物料的干燥。
1. 流化床流化曲线:通过测量不同空气流量下的床层压降,得到流化床床层压降与气速的关系曲线。
当气速较小时,操作过程处于固定床阶段,床层基本静止不动;当气速逐渐增加,床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例;当气速继续增大,进入流化阶段,固体颗粒随气体流动而悬浮运动。
2. 物料干燥速率曲线:通过测定物料在不同干燥阶段的干燥速率,绘制干燥速率曲线。
干燥速率曲线可分为恒速干燥阶段、降速干燥阶段和平衡干燥阶段。
3. 临界含水量X0:指物料在恒速干燥阶段的临界含水量,此时干燥速率最大。
4. 传质系数kH:恒速干燥阶段的传质系数,表示单位时间内单位面积上水分的传递量。
5. 比例系数KX:降速干燥阶段的比例系数,表示降速干燥阶段水分传递量的变化。
三、实验仪器与材料1. 流化床干燥器2. 湿物料(如小麦、玉米等)3. 空气压缩机4. 温度计5. 量筒6. 计时器7. 计算器四、实验步骤1. 准备实验装置:将流化床干燥器、空气压缩机、温度计、量筒等实验仪器连接好,确保实验装置正常运行。
2. 测定流化床流化曲线:分别设置不同的空气流量,记录床层压降,绘制流化床床层压降与气速的关系曲线。
3. 干燥实验:将湿物料加入流化床干燥器,调节空气流量和温度,使物料呈流化状态。
记录不同时间点物料的含水量和床层温度。
4. 绘制干燥速率曲线:根据实验数据,绘制物料干燥速率曲线。
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学校代码: 10128学号: @@@@@@课程设计说明书题目:干燥涂料的气流干燥器设计学生姓名:@@@@学院:化工学院班级:@@@@指导教师:@@@@二零一一年@月@ 日内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称:化工原理课程设计学院:化工学院班级:@@@@@学生姓名:@@@学号:@@@@_ 指导教师:@@@前言课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程中的实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。
化工原理课程设计是化学化工及相关专业学生学习化工原理课程必修的三大环节(化工原理理论课、化工原理实验课以及化工原理课程设计)之一,是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识,完成以某一单元操作为主的一次综合性设计实践。
通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。
在当前大多数学生结业工作以论文为主的情况下,通过课程设计培养学生的设计能力和严谨的科学作风就更为重要。
化工课程设计是一项政策性很强的工作,它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面,而且还会涉及多专业及多学科的交叉、综合和相互协调,是集体性的劳动。
先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。
在化工课程设计中,化工单元设备的设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础,并贯穿于设计过程的始终,作为化工类的本科生及研究生,熟练掌握化工单元设备的设计方法是十分重要的。
目录第一章干燥器设计基础 (1)干燥技术概论 (1)干燥器的分类 (1)1.2.1厢式干燥器(盘式干燥器) (1)1.2.2带式干燥器 (1)1.2.3气流干燥器 (1)1.2.4沸腾床干燥器 (1)1.2.5转筒干燥器 (1)1.2.6喷雾干燥器 (2)1.2.7滚筒干燥器 (2)干燥器的设计 (2)1.3.1 干燥介质的选择 (2)1.3.2 干燥介质进入干燥器时的温度 (2)1.3.3流动方式的选择 (2)1.3.4 物料离开干燥器时的温度 (3)1.3.5干燥介质离开干燥器时的相对湿度和温度 (3)第二章气流干燥器的设计基础 (4)气流干燥器概述 (4)干燥过程及其对设备的基础 (4)2.2.1干燥流程的主体设备 (4)2.2.2 提高干燥过程的经济措施 (4)气流干燥的适用范围 (5)气流干燥装置的选择 (5)颗粒在气流干燥管中的传热速率 (5)2.5.1加速运动阶段 (5)2.5.2等速运动阶段 (6)气流干燥管直径和高度的其他近似计算方法 (6)2.6.1费多罗夫法 (6)2.6.2 桐栄良法 (7)2.6.3 简化计算方法 (7)第三章气流干燥管的设计计算 (8)已知条件 (8)干燥管的物料衡算 (8)3.2.1干燥管的物料平衡 (8)3.2.2干燥管的热量平衡 (9)加速运动干燥管直径及高度计算 (10)3.3.1干燥管的直径计算 (10)3.3.2干燥管的高度计算 (10)计算气流干燥管的压降 (11)3.4.1气固相与干燥管壁的摩擦损失 (11)3.4.2克服位能提高所需要的压降 (12)3.4.3颗粒加速所引起的压降损失 (12)3.4.4其他的局部阻力损失引起的压降 (12)风机选型 (12)预热器的选型 (13)主要符号和单位表 (14)课程设计总结 (16)主要参考文献 (17)第一章干燥器设计基础干燥技术概论干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发性湿分,而获得一定湿含量的固体的过程。
松散的湿分的化学结合形成或以液态溶液存在于固体重,或积集在固体的毛细微结构中。
这种液体的蒸汽压低于纯液体的蒸汽压,称之为结合水分。
而游离在表面的湿分则称为非结合水分。
干燥过程分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段两个阶段控制。
干燥速率由上述两个过程中较慢的一个控制。
从周围环境将热能传递到是无聊的方式有对流、传导和辐射。
在某些情况下可能是这些传热方式联合作用,工业干燥器在形式和设计上的差别与采用主要的传热方法有关。
在大多数情况下,热量先传到湿物料的表面后传入物料内部。
干燥器的分类1.2.1厢式干燥器(盘式干燥器)厢式干燥器又称盘式干燥器,一般小型的称为烘箱,大型的成为烘房,是典型的常压间歇操作干燥设备。
1.2.2带式干燥器带式干燥器适用于干燥颗粒状、块状和纤维状的物料,这种干燥器的生产能力及热效率均较低。
1.2.3气流干燥器对于能在气体中自由流动的颗粒物料,可采用气流干燥方法除去其中的水分。
气流干燥是将湿态时为泥状、粉粒状或块状的物料在气流中分散成粉粒状,一边随热气流并流输送,一边进行干燥。
对于泥状物料需装设粉碎加料装置,使其分散后再进入气流干燥器;即使是块物料,也可采用附设粉碎机的气流干燥器。
1.2.4沸腾床干燥器沸腾床干燥器又称流化床干燥器,其中操作称为流化床干燥操作,是固体流态化技术在干燥操作中的应用。
1.2.5转筒干燥器转筒干燥器的优点是机械化程度高,生产能力大,流动阻力小,容易控制,产品质量均匀。
缺点是设备笨重;金属材料耗量多;热效率低,约为50%;结构复杂,占地面积大;转动部件需经常维修等。
1.2.6喷雾干燥器喷雾干燥器是将溶液、膏状物或含有微粒的悬浮液通过喷雾而成雾状细滴分散于热气流中,使水气迅速汽化而达到干燥的目的。
1.2.7滚筒干燥器滚筒器是间接加热的连续干燥器,它适用于溶液、悬浮液、胶体溶液等流动性物料的干燥。
干燥器的设计干燥器设计的基本原则是物料在干燥器内的停留时间必须等于或大于所需的干燥时间,其设计计算主要采用物料衡算、热量衡算、速度关系和平衡关系四个方程。
在干燥器设计中,有关干燥器操作条件的确定,通常需由实验测定或可按下述一般选择原则考虑。
1.3.1 干燥介质的选择干燥介质的选择,决定于干燥过程的工艺及可利用的热源。
基本的热源有饱和水蒸气、液态或气态的燃料和电能。
在对流干燥介质可采用空气、惰性气体、烟道气和过热蒸汽。
当干燥操作温度不太高、且氧气的存在不影响被干燥物料的性能时,可采用热空气作为干燥介质。
对某些易氧化的物料,或从物料中蒸发出易爆的气体时,则宜采用惰性气体作为干燥介质。
烟道气适用于高温干燥,但要求被干燥的物料不怕污染,而且不与烟气中的SO2和CO2等气体发生作用。
由于烟道气温度高,故可强化干燥过程,缩短干燥时间。
此外还应考虑介质的经济性及来源。
1.3.2 干燥介质进入干燥器时的温度为了强化干燥过程和提高经济效益,干燥介质的进口温度宜保持在物料允许的最高温度范围内,但也应考虑避免物料发生变色、分解等理化变化。
对于同一种物料,允许的介质进口温度随干燥器型式不同而异。
例如,在厢式干燥器中,由于物料是静止的,因此应选用较低的介质进口温度;在转筒、沸腾、气流等干燥器中,由于物料不断地翻动,致使干燥温度较高、较均匀、速度快、时间短,因此介质进口温度可高些。
1.3.3流动方式的选择在逆流操作中,物料移动方向和介质的流动方向相反,整个干燥过程中的干燥推动力较均匀,它适用于:在物料含水量高时,不允许采用快速干燥的场合;在干燥后期,可耐高温的物料;要求干燥产品的含水量很低时。
在错流操作中,干燥介质与物料间运动方向互相垂直。
各个位置上的物料都与高温、低湿的介质相接触,因此干燥推动力比较大,又可采用较高的气体速度,所以干燥速度很高,适用于:无论在高或低的含水量时,都可以进行快速干燥,且可乃高温的物料;因阻力大或干燥器构造的要求不适宜采用并流或逆流操作的场合。
1.3.4 物料离开干燥器时的温度物料出口温度θ2与很多因素有关,但主要取决与物料的临界含水量Xc及干燥第二阶段的传质系数。
Xc值愈低,物料出口温度θ2也愈低;传质系数愈高,θ2愈低。
1.3.5干燥介质离开干燥器时的相对湿度和温度增高干燥介质离开干燥器的相对湿度φ2,以减少空气消耗量及传热量,即可降低操作费用;但因φ2增大,也就是介质中水气的分压增高,使干燥过程的平均推动力下降,为了保持相同的干燥能力,就需增大干燥器的尺寸,即加大了投资费用。
所以,最适宜的φ2值应通过经济衡算来决定。
对于同一种物料,若所选的干燥器的类型不同,适宜的φ2值也不同。
例如,对气流干燥器,由于物料在器内的停留时间很短,就要求有较大的推动力以提高干燥速率,因此一般离开干燥器的气体中水蒸汽分压需低于出口物料表面水蒸气分压的50%~80%。
对于某些干燥器,要求保证一定的空气速度,因此考虑气量和φ2的关系,即为了满足较大气速的要求,可使用较多的空气量而减少φ2值。
干燥介质离开干燥器的温度t2与φ2应同时予以考虑。
若t2降低,而φ2又较高,此时湿空气可能会在干燥器后面的设备和管路中析出水滴,因此破坏了干燥的正常操作。
对气流干燥器,一般要求t2较物料出口温度10~30℃,或t2较入口气体的绝热饱和温度高20~50℃。
第二章气流干燥器的设计基础气流干燥器概述气流干燥装置是连续常压干燥器的一种。
颗粒状或粉末状湿物料通过带式供料器从干燥器底部进入,同时高温干燥介质也从干燥器底部进入,并达到一定的流速将湿物料分散和悬浮于气流中,在物料和热介质气流一并沿干燥管向上流动的同时,发生高效的传质传热,达到快速干燥的目的。
干燥过程及其对设备的基础典型对流干燥流程,由风机送来的空气经预热器加热至适当温度后进入干燥器;在干燥器内,气流与湿物料直接接触;沿空气行程,气流的温度降低,湿含量增加,废弃自干燥器的另一端排出。
若为间歇操作,湿物料分批投入干燥器内,待干燥至指定的含湿要求后一次取出;若为连续过程,湿物料被连续的加入,干燥产品也连续放出。
干燥器内,物料与气流的方向可为并流﹑逆流或其它形式。
2.2.1干燥流程的主体设备干燥过程的主体设备为干燥器。
根据被干燥物料的性质﹑干燥程度的要求﹑生产能力的大小不同,所采用的干燥器的型式也是多种多样的。
由于固体物料干燥的机理复杂,至今仍未找到阐明干燥过程机理的合适理论。
在能达到预期干燥目的前提下,选用干燥器主要还是根据操作费用、投资多少、安全因素及操作是否方便等因素决定,而无法进行严密的实际计算。
2.2.2 提高干燥过程的经济措施干燥过程消耗大量的热能,热能的利用度直接影响到干燥过程的经济性。
因此井底干燥过程的热量消耗,提高热能的利用率可以直接提升干燥过程的经济性,一般可以考虑以下几个措施。
1.物料干燥前,尽量先采取用低能耗的机械方法如压榨、离心等方法出去更多的水分,然后再进行干燥。
2.提高干燥介质的预热温度,干燥介质的预热温度越高,单位绝干物质的热量就大,干燥所需要的干燥介质就少,因此为其带走的热量低,干燥热效率提高。
3.回收为其带走的热量,如用尾气预热物料或采取部分循环减少新鲜干燥介质的用量,提高热量的利用率。