2 第五章 干燥设备讲解
化工原理 PPT 第5章 干燥
k H rt w
( H s ,t w H )
：空气向湿棉布的对流传热系数，W/(m2 •℃)；
k H ：以湿度差为推动力的传质系数，kg/(m2 •s•H)；
rtw
H
：湿球温度下水的汽化潜热，kJ/kg水；
H s ,tw：湿球温度tw下空气的饱和湿度，kg水/kg绝干气；
：空气的湿度， kg水/kg绝干气。
30
（2）湿空气状态点的确定
31
（3）简单分析：
a.当H、p一定时， 。 t
因此，提高湿空气温度 t，不仅提高了湿 空气的焓值，使其作为载热体外，也降低了相
对湿度使其作为载湿体。
pv b.因pv py、ps f t 及 100% pS 故t一定时，p ，故加压对干燥不利。
H f ( p，pV )
当p为一定值时，
H f ( pV )
当空气达到饱和时，相应的湿度称为饱和湿度 Hs，此时湿空气中的水汽分压等于该空气温度下纯 水的饱和蒸气压 ps。
0.622pS HS p-pS
即：
H S f (t，p)
10
2.相对湿度百分数（简称相对湿度） 定义：在一定总压下，湿空气中水汽分压pV与同
20
影响湿球温度tw的三方面因素： ①物系性质：与α 、 kH有关的物性； ②空气状态：t、H； ③流动条件： α/kH 。 实验表明，α与 kH都与空气速度的 0.8次幂成正比，故α与kH之比值与流速 无关，只与物性有关。当物系已确定， 则物系性质就不再改变，此时，湿球温 度只与气相状态有关，即：
tas ：是由热量衡算与物料衡算导出的，属于静平衡。
• tw与tas 数值上的差异取决于α/kH与cH两者之间的差别。 （1）空气—水蒸气体系， c H ，r0 rt 得 t w t as w kH （2）空气—甲苯体系， k 1.8c H ，tw tas
2第五章干燥设备
第三节 绝热干燥设备
一、气流干燥原理及设备
（重点计算）
（一）气流干燥原理及特点
原理：利用热气流使物料在流态下进行干燥。
特点：P345
（二）气流干燥设备
2.空气耗量
o 特点：干燥不同阶段汽化水分量不同，空气耗 量不同。初期量大，以此为准计算。
o 公式：
式2-5-6 P302
3.热量计算 式2-5-10 P304
4.压力损失 式2-5-13
例2-5-2 ： P349
查B点值
二、真空干燥设备
特点： o 不需空气作干燥介质； o 适于热敏性和在空气中易氧化的物料； o 生产能力低。 设备： 1.真空箱式干燥器 （间歇操作）
② 据Ki由图2-5-10查Re
③ 计算Va
④ 据Re由图2-5-11查Ne
⑤ 计算K
（2）物料总表面积
（3）干燥时间
（4）干燥管长度、直径
式2-5-16 2-5-17
例2-5-2：P349
二、喷雾干燥原理及设备
（－）喷雾干燥原理及特点
原理：将浆料喷成雾状于热气流中完成干燥。 特点： P350
结论：短时、适温干燥 （2）洁净干燥
三、干燥设备的选型原则
4项原则： 产品的质量要求（生物活性） 产品的纯度（杂质或杂菌污染） 物料的特性（粒、饼、粉、浆状等） 产量及劳动条件
表2-5-1
第二节 非绝热干燥设备
一、常压干燥设备——麦芽干燥塔
用途：麦芽干燥专用 功能：干燥、烘烤（增香色） 降水过程：45%→8～10%→1.5～3.5% (恒速、降速两段)
《干燥设备》 (2)幻灯片
LOGO
图8-2恒定条件下物料干燥曲线
第一节 概述
LOGO
❖ 曲线CE表示枯燥速率随着物料湿度的下降而下降，水分自 物料内部向外表扩散的速率低于物料外表上水分汽化的速 率，随着物料内部含水量的减少，水分由物料内部向外表 传递的速率慢慢下降，因而枯燥速率也就越来越低，这个 阶段称为降速枯燥阶段。
第一节 概述
LOGO
一、枯燥的概念 概念：即是借助于热能使物料中水分或其他溶剂蒸发或用冷
冻将物料中的水分结冰后升华而被移除的单元操作。 目的：
①便于固体物料的贮存、运输和计量； ②保证固体物料的质量及化学稳定性，固体物料含水量较 高时容易发生水解、氧化等化学变化，由此引起的物料含 量降低、杂质含量增加及相应的外观变化是药物生产所不 能允许的； ③方便加工、包装，例如片剂生产中将各种固体物料混合 制成湿颗粒，经枯燥整粒前方能压片或者填入硬胶囊等。
❖ 在降速枯燥阶段，枯燥速率主要决定于物料本身的构造、 形状和大小等，而与空气的性质关系不大，所以降速下燥 阶段又称为物料内部扩散控制阶段。
第一节 概述
LOGO
〔2〕平衡水分与自由水分
在一定的外部湿空气环境中(如湿空气的温度、相对湿度不 变)，对湿物料中的水分加以区分：其中可用枯燥方法除 掉的水分是自由水分；不能除掉的是平衡水分。
当物料中水的蒸气压大于空气中水的蒸气分压时，枯燥过程 才能发生，显然，物料中水分被枯燥到所产生的蒸气压刚 好等于空气中水蒸气的分压时，两者处于平衡状态，枯燥 不再进展，此时物料中的水分就是平衡水分。
5干燥设备基本知识
第五部分干燥基础知识一、三合一结构、操作、使用1、设备结构三合一为过滤、洗涤干燥器，可完成过滤、洗涤、干燥和自动卸料几个工艺过程。
本设备系机、电、液一体化设备，主要由以下部件组成：1.1 设备本体：由内筒体、夹套保温加热层、封头、底部组件（上铺金属球型网、滤布、加热鼻子）、以及人孔、接管等组成。
1.2 搅拌系统：包括搅拌轴、搅拌叶、填料密封、防爆电机、减速机以及支架等组成。
1.3 配电系统、包括动力配电柜、变频器等。
1.4 操作系统、包括防爆控制箱、液压控制站等。
1.5 清洗系统：包括三个3600旋转清洗球。
2、工作原理2.1.通过设备加压或底部抽真空的方法，使结晶液的固液分离；2.2.由可升降搅拌器实现滤饼与洗涤液的充分混合达到洗涤目的，或通过清洗球对滤饼和设备内壁进行均匀洗涤或清洗，过滤时如果滤饼高低不平或产生裂缝，可使用设备低速反转抹平滤饼；2.2.1.加热介质通过夹套和罐底的加热篦子对罐体内的物料进行干燥处理；2.2.2.通过搅拌器顺时针旋转将滤饼逐层刮疏松；2.2.3.打开出料阀使搅拌器顺时针旋转，使物料通过侧出料口自动卸料。
3、操作说明3.1.使用前对设备各密封部位进行检查，确认无泄漏后按生产工艺进料，然后进行压滤或抽滤。
过滤时应将搅拌停在最高位，以免影响滤饼的形成和搅拌的启动。
3.2.打开电源总开关，电源指示灯亮，此时可进行搅拌转动和升降操作；按下相应的转动按钮，搅拌按要求的方向转动，旋转防爆控制箱上的电位器旋钮可实现搅拌调速。
按下油泵启动按钮，液压油泵启动，按下相应的搅拌升降按钮使搅拌进行升降运动，调节升降速度调节阀使搅拌以不同的速度进行运动。
3.3..滤饼进行抹平时，使搅拌逆时针低速旋转，可进行抹平操作；调节升降调速阀可以改变抹平压力。
3.4.使搅拌顺时针旋转，并打开出料阀，同时搅拌向下运动，物料通过出料阀进行包装，直至物料包装完毕；4、注意事项4.1.液压泵站调整完毕，禁止随意调节液压阀压力，以免泵站出现故障。
第五节干燥器课件
科学研究应用
在科学研究中，干燥技术是实验室中常用的技术手段之一。
例如，在燥处理。
在地质学研究中，干燥技术可用于岩石、矿物等样品的制备和处理，以便进行更深 入的研究和分析。
03 干燥器的优缺点
优点
高效节能
干燥器通常比传统的晾晒方法 更节能，因为它可以在短时间 内完成干燥过程，减少了能源
蒸发出的水蒸气通过干燥器的排气口 排出，而干燥后的物料从出料口排出 。
02 干燥器的应用
工业应用
工业生产中，干燥器被广泛应用于各 个领域，如化工、制药、食品加工等 。
在制药领域，干燥技术对于药品的保 存和药效的保持至关重要，干燥器可 以有效去除药品中的水分，防止药品 变质。
在化工领域，干燥器主要用于干燥化 学原料，以确保产品质量和生产过程 的顺利进行。
是否稳定。
05 新型干燥器的发展趋势
高效节能型
高效节能型干燥器是未来发展的 主要趋势之一，它能够提高能源 利用效率，降低能耗，从而减少
能源浪费和环境污染。
高效节能型干燥器通常采用先进 的热工技术和高效传热元件，能 够实现快速、均匀的热传递，提
高能源利用率。
高效节能型干燥器还注重设备的 密封性和保温性能，以减少热量 损失和空气泄漏，进一步降低能
干燥器课件
目录
CONTENTS
• 干燥器简介 • 干燥器的应用 • 干燥器的优缺点 • 干燥器的维护与保养 • 新型干燥器的发展趋势
01 干燥器简介
干燥器的定义
01
干燥器是一种通过加热、蒸发或 其他方法去除物料中水分的设备 。
02
它广泛应用于化工、制药、食品 、纺织等工业领域，用于产品的 干燥和脱水。
干燥设备-2008ppt课件
长管气流干燥味精流程
旋风式气流干燥器流程
空气过滤器：一般的过滤器即可，
过滤介质为铁丝网，铁丝可用油浸 过，使尘粒容易粘在上面。
空气加热器：多采用螺旋翅片形，
由于后者的传热量大大小于前者，所以在 计算中不考虑此阶段的干燥作用。
旋风干燥器
旋风干燥器的进口管常做成矩形，高宽 之比为1.7~3.0。 为了使气流在干燥器下部加速运动，圆 筒横截面自上而下可逐渐收缩，其底部 直径D2=D1－0.05H。 排气管入口制成喇叭形。 干燥器一般用不锈钢板制成，内壁要光 滑，外部有良好的保温层，常用石棉泥 保温，厚度约为50mm。
干燥过程所引起产物的失活或变质与干燥温度、 维持时间、活化能有关。 干燥的时间愈长、温度愈高，产物失活的活化 能愈低，则产物变质的可能性愈大。 采用喷雾干燥、气流干燥、沸腾干燥或冷冻干 燥比较合适。
有些结晶状物质，要求干燥过程中，应 尽量避免结晶体受到磨没。
绿麦芽的干燥除减少水分外，还要求烘 焙过程中麦芽产生特有的色、香、味， 保存一定的麦芽酶活力，获得溶解度好 的粉质麦芽。
K Nu ds
（2）物料的总表面积
设物料为球形颗粒，则表面积为：
A n d
2 s
式中 A—物料的总表面积，m2／h； n—每小时进入干燥管的颗粒数。
n G
所以
A
6G ds s
ds
6
3
s
（3）干燥时间
干燥过程所需时间可按下式计算：
冻干工艺培训教材(东富龙)-第五章、冷冻干燥设备的安装与调试
第五章冷冻干燥设备的安装与调试第一节冻干机的安装要求冻干设备到达用户方后,生产厂家均会提供设备安装、调试等方面的服务,但有些项目是需用户方预先做好准备,提高冻干设备到厂后的安装进度.具体要求如下：一、安装设施的厂房要求系统要求厂房的承载能力应大于700Kg/㎡,地面平整牢固,厂房内不能有腐蚀性和易燃易爆气体.不需预埋地脚.厂房内应包括主机房、具室、控制室、无菌室等.主机房和控制室的环境温度允许在5～30℃,无剧烈变化,太阳不直射设备.无菌室可根据制品情况自行决定洁净级别,湿度要求40%～80%.无菌室外可根据制品情况自行决定洁净级别和湿度.二、公用设施的提供1、冷却水冷却水是用于对压缩机的水冷凝器连接,用户必须根据厂方的提供的《平面布置图》提前准备好进水、回水管道,并且在管道上安装截止阀门,冷却水可以采用冷却水池循环水,也可以采用冷却塔,一般厂方不会做强行规定,但必须满足如下条件：A、须是干净的冷却水,水中无漂浮或悬浮物,水质的干净与否直接影响冷却水的冷却效果,而且干净的冷却水不会对水冷冷凝器造成污染和堵塞.B、为了使冷却水更好的发挥冷却效果,冷却水的水温应低于28摄氏度,如果在高温地区,无法保证需要水温的情况下,建议用户采用冷却机组在高温时对冷却水进行冷却,这样就不会造成压缩机的损坏.C、必须有足够量的冷却水满足冷却的要求,通常根据水冷冷凝器的换热要求决定,厂方会提前通知用户,标注在相关文件上.2、压缩空气压缩空气是为了给一些气动控制阀门做动力的动力源,只需要很少的压缩控制就可以带动这些工艺阀门,在冻干或清洗消毒过程中必须是常开的,否那么系统将报警,造成工艺过程的中途停止,压缩空气的气源必须满足如下条件：57 / 7A、为了不腐蚀和污染设备上的重要工艺阀门及管道,压缩空气必须是干燥和纯净的；B、虽然对于用量没有特殊要求,但对于压力是有规定的,必须满足5bar以上的气源.3、电力供应电源必须是380V/50Hz的长期工业用电,总电源必须具有接地连接的三相五线制的总电源,必须有足够的电力供应才能满足设备长时间运行的供电,设备所需要的功率千瓦数厂方会以文件形式提前通知用户,用户必须根据厂方提出的要求进行电力提供.4、清洗用水通常情况下,厂方对清洗水不会做明确的规定,用户根据设备的容积及SOP中规定的清洗的批次来决定需要多少量的清洗水来完成清洗过程；采用纯水或者注射用水或者其他清洗水方式进行清洗由用户自行规定,但为了使厂方提供的清洗喷嘴能够发挥正常的清洗效果,对于清洗水的压力必须满足3~4bar的要求.5、消毒用蒸汽厂方提供的干燥箱是完全满足压力容器的要求,并且是通过中国相关监检部门检验通过的,是符合安全要求的容器.但用户对于SIP过程的操作人员还是需要相关的培训,以安全的完成整个消毒过程,对于提供有以下要求：1、必须是纯净的蒸汽,并且经过过滤无氧化物；2、必须有足够的蒸汽流量；3、必须有足够的蒸汽压力,能够满足1.6bar的要求,并且可以控制的.6、其它要求用户根据安装要求对设备进行现场就位校正水平〔略向后方倾斜〕后,可直接设备机房件与无菌室隔离,对于一些管道连接和部件阀门安装的支架和线槽等应提前准备,及一些安装调试时的照明等,在整个安装调试过程中,用户应能尽量的配合厂方,双方共同完成.三、冻干机安装要求1、冻干机安装到指定位置,整机应处于水平放置.2、安装无菌室隔离墙.3、安装电器柜的电缆线或支架.4、公用介质应由用户方进行管路连接,具体要求如下：①冷却水管路安装<包括进口和出口>管径：***管, 螺纹用量：***T/h t≤28℃P≥kg/cm2管径材质：镀锌管②压缩空气接到冻干机进气口上管径：***用量：***m3/min Pa≥③后箱化霜水、清洗水接到进口上管径：***接口用量：Pa≥3Kg/cm2管径材质：不锈钢④排水管、地漏总排水管：***管,螺纹地漏：D>***⑤总电源接入电气柜主隔离开关上电压：380V频率：50Hz用量：***KW连接方式：三相五线制⑥真空泵排气管道接到排气口上管径：***⑦无菌空气接入冻干箱和冷凝器进气口上⑧从电气柜到控制柜的电缆线槽或支架注：上述***代表其由用户实际所用冻干机类型决定.第二节冻干机的运行调试一、运行前的准备1)在运行前应对冻干机作全面检查.2)干燥箱彻底的清洁,除净所有不凝结物质〔如油脂、污垢、溶媒等〕,排除箱内水分,然后进行板层上料工作,所有的板层必须装载均匀.3)箱门及其密封处不能带有其它杂质.59 / 74)确认制品的探头正确放置.5)确认控制系统所有开关都复位.6)在不过分用力的情况下,关闭干燥室的门.7)所有仪表都处于正常工作状态.8)确认没有报警信号显示.9)根据需要设置的制冷、加热温度及速率.10)电气柜上的钥匙开关处于"开"位置.二、第一次运行如果设备是第一次运行或停放时间较长,需要运行或重新运行时,为确认设备的性能状况,应首先作一次空载运行.设备抽空速率和真空度可能要差一些,这属于正常现象,但要密切注意以下情况：1)制冷机组的声音、发热2)冷冻机组的油位、色泽3)机头、机尾的结霜4)视液镜的颜色、气泡5)压缩机贮液筒的温度6)循环泵的声音和压力7)放气、放水、化霜阀的漏气8)真空泵开启30min后的声音及排烟口的排烟量压缩机机头结霜的多少、视液镜中气泡的多少能间接反映出膨胀阀开启程度,操作者在调节膨胀阀时每次调节量不可太大,两次之间的时间间隔不低于15min,以便观察系统的运行趋势.三、注意事项1)膨胀阀调节度过大或过小不但不能有效制冷,还会损害设备,应以机头稍微挂霜,视镜中刚好无气泡为宜〔开机2h后观察〕.2)应对冷凝器的膨胀阀和热交换器的膨胀阀分别调整.3)膨胀阀一经调定,就不要再动,除非工况变化很大.第三节系统常见故障分析及日常维护一、冻干设备常见故障及分析在附表中列出了冻干机的一些常见故障、原因和排除方法.二、冻干设备日常维护为确保制品的质量稳定和设备的正常运行,请按以下几个方面作维护检查：1、日常维护检查1)冷却水：温度、压力、流速、洁净程度和水的硬度2)控制系统：热保护器、继电器和接触器等,以及产品的探头、真空规管3)油泵液压缸、油量、油质和压力继电器4)制冷机组：在开机之前和开机后作以下检查：a)压力表读数b)低压压力继电器的动作,特别是冷却水是否开c)制冷机的油面：启动阶段,有/无负荷时d)制冷机的油况：色泽和油位e)制冷机的机壳温度f)吸入口的结霜情况5)真空泵油、油的色泽、混浊情况a)噪音大小b)泵体温度c)真空表头在气压下的校正情况6)箱体：观察窗玻璃洁净情况a)门封条洁净密封情况b)板层升降平衡情况7)导热油循环系统、循环泵工作时油的压力8)膨胀容器的油面和色泽〔开机前、冷却时和加热时〕9)阀门：所有气动阀门的开/关灵活性,必要时修理,尤其是真空蝶阀的开关到位情况,所有电磁阀的有效性2、每周维修检查1)执行日常维护检查2)放尽真空泵排气管的杂质61 / 73)如果需要,给真空泵补充油4)检查真空阀,如果需要,给蝶阀的各部分加润滑脂5)液压缸的油位、油质6)导热液测试搁板温度的均匀性7)抽查一批制品的质量和干燥时间3、每月维护检查1)执行日、周维护工作2)检查板层冷却和加热性能3)检查压缩机组运行情况4)高压表的压力,视液镜的颜色,气泡情况.5)检查真空泵运行,真空阀状况.6)液压装置的状况7)温度探头的校准情况8)真空探头的校准9)抽查一批制品的质量和干燥时间4、每半年进行的维修操作1)执行每日、周、月的维护检查.2)更换真空泵油、清洗过滤器.3)检查压缩机油的酸度和洁净程度,必要时换油.4)检查探头和仪表的准确程度5)检查接地和全部安全装置5、每年进行的维修操作1)执行每日、周、月、半年的维护检查操作.2)大修主要设备部件：压缩机、真空泵、液压装置、阀门和制冷剂过滤器等3)检查全部辅助电器、继电器和脱扣开关接线端子等.4)检查冻干控制器运行情况和PLC运行情况.5)大修设备全部的公用工程6)检查全部仪表的校准情况6、维护检查总结63 / 7。
第五章干燥设备
第二节 非绝热干燥设备
• 一、常压干燥设备———麦芽干燥塔(2-5-4) • 二、真空干燥设备———箱式、带式和耙式干燥
器。(略)
第三节 绝热干燥设备
• 一、气流干燥原理及设备 • 原理：利用热气流将物料在流态下进行干燥过程。
气体与固体之间进行传热和传质，达到干燥目的。 适合于潮湿分散状态颗粒物料的干燥。味精、柠 檬酸、四环类抗生素。 • 特点：1、干燥强度大，2、干燥时间短，3、适 用性广，4、设备结构简单 • 设备：气流干燥设备（图2-5-7）
• 干燥分为恒速干燥和降速干燥。
• 二、生物工业产品干燥特点：热敏性（酶制 剂）失活性。
• 三、干燥设备选型原则：(4点： 产品质量、纯
度、物料特性和产量及环境),类型:瞬时干燥和低温 （真空）干燥。滚筒、喷雾、气流、沸腾干燥设备， 冷冻和真空干燥，红外干燥、微波干燥。
• 1、产品的质量要求 • 2、产品的纯度 • 3、物料的特性 • 4、产量及劳动条件（表2-5-1）
高频电磁波的介质加热干燥。
• 箱式微波炉、平板形连续微波干燥炉（图25-30）
2-5-13.swf 2-5-13.swf
2-5-13.swf
• 四、空气通过干燥器时的状态变化 • 1、等焓干燥过程（绝热干燥过程） • 等焓干燥过程的条件 • 1）干燥器内不补充热量。 • 2）干燥器内的热损失可以忽略不计。 • 3）物料进出干燥器的焓相等。
第五章 干燥设备
本章主要内容
• 干燥机理 • 非绝热干燥设备 • 绝热干燥设备（重点） • 冷冻干燥及其他干燥设备
（重点）
第一节 干燥机理和生物工业产品干燥
• 一、干燥机理：热量由气体传递给湿物料，温度
升高，物料内部的水分向表面扩散，汽化被气流带 走，空气既是载热体，又是载湿体，干燥速率与传 质速率和传热3）(重点) • 1、冷冻部分 • 2、真空部分 • 3、水气去除部分 • 4、加热部分 • 连续式冷冻干燥器（图2-5-28） (略) • 干燥时间计算（T)式2-5-34(略) • 二、微波干燥原理及设备(略) • 频率在300~300000MHZ或波长0.001~1m的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.压力喷雾干燥设备 喷雾原理：借空气的摩擦作用将料液拉丝成雾滴。 喷嘴：图2-5-18 • 特点：p354
计算
1）干燥塔直径
a) 根据喷距半径计算 式2-5-18 P354 b) 根据干燥强度计算 式2-3-21 P316
结论：短时、适温干燥 （2）洁净干燥
三、干燥设备的选型原则
4项原则： 产品的质量要求（生物活性） 产品的纯度（杂质或杂菌污染） 物料的特性（粒、饼、粉、浆状等） 产量及劳动条件
表2-5-1
第二节 非绝热干燥设备
一、常压干燥设备——麦芽干燥塔
用途：麦芽干燥专用 功能：干燥、烘烤（增香色） 降水过程：45%→8～10%→1.5～3.5% (恒速、降速两段)
① 求Ki（基尔比切夫数） ② 据Ki由图2-5-10查Re ③ 计算Va ④ 据Re由图2-5-11查Ne ⑤ 计算K
（2）物料总表面积
（3）干燥时间
（4）干燥管长度、直径
式2-5-16 2-5-17
例2-5-2：P349
二、喷雾干燥原理及设备
（－）喷雾干燥原理及特点
原理：将浆料喷成雾状于热气流中完成干燥。 特点： P350
恒速干燥阶段：表面汽化控制阶段，主要排除 游离水分。
降速干燥阶段：内部扩散控制阶段，主要排除 结合水分。 （图2-5-1 ）
ห้องสมุดไป่ตู้
二、生物工业产品干燥的特点
（1）热敏性，易失活。 失活表示法：动力学方程 式2-5-3 讨论：干燥温度T ↑ 、维持时间τ ↑ 、活化能E ↓，
则产物失活大。 （R、Z为常数）
（二）干燥机理
干燥是传热传质同时进行的过程, 空气既是载 热体，又是载湿体。
传质过程：
• 水分由物料内部向表面扩散。 • 水分在物料表面汽化。
两个概念
• 表面汽化控制：水分表面汽化速率小于内部扩散速率。 • 内部扩散控制：水分表面汽化速率大于内部扩散速率。
（三）恒速干操和降速干燥
干燥速度：单位时间、单位面积上所汽化的水 分量。
第五章 干燥设备
第一节
第二节 第三节 第四节
物料干燥过程 及生物制品干燥的特点 非绝热干燥设备 绝热干燥设备 冷冻干燥及其他干燥设备
第一节 物料干燥过程 及生物制品干燥的特点
一、固体物料干燥机理
（一）物料中水分的性质 根据物料中水分除去的难易程度，将其分为：
游离水分：与普通水有相同蒸汽压，易除去。 结合水分：比游离水饱和蒸汽压低，难除去。
干燥室、中空盘架（加热）、托盘 、真空泵 2.带式真空干燥器 图2-5-5（用于液状和浆状物料） 3.耙式真空干燥器 图2-5-6 （间歇操作、间壁传热 ）
第三节 绝热干燥设备
一、气流干燥原理及设备
（重点计算）
（一）气流干燥原理及特点
原理：利用热气流使物料在流态下进行干燥。
特点：P345
（二）气流干燥设备
2）干燥塔高度
a) 圆柱部分高度：H=（0.5-1.0）D b) 圆锥部分高度：离心塔，根据休止角计算或h≈D。
压力塔， H=（3-5）D
（三）喷雾干燥的附属设备 （了解）
1.空气加热器 中心部件：由带翅片的钢管组装成蒸汽加热排管。 定型产品：SRZ型（表2-5-8 ，P355） 2.粉尘分离器 用途：收集废气带走的部分粉状产品 设备：新型扩散式旋风分离器 图2-5-19 特点：避免普通旋风分离器底部的返回气流把已经分离
下来的粉尘重新卷起的缺点，更适合微细颗粒（5～ 10μm）
三、流化床干燥原理及设备
（－）流化床干燥原理及特点
原理：利用热空气流使物料呈沸腾状态进行干燥。 特点 ：如书P319 应用：颗粒直径30μm～6mm物料的干燥
（二）流化床干燥设备
分类： • 多层：（少用）
• 单层：单室（少用）、多室（常用）
2.空气耗量
• 特点：干燥不同阶段汽化水分量不同，空气耗 量不同。初期量大，以此为准计算。
• 公式：
式2-5-6 P302
3.热量计算 式2-5-10 P304
4.压力损失 式2-5-13
例2-5-2 ： P349
查B点值
二、真空干燥设备
特点： • 不需空气作干燥介质； • 适于热敏性和在空气中易氧化的物料； • 生产能力低。 设备： 1.真空箱式干燥器 （间歇操作）
• 造粒 流程：2-5-20
图2-5-20 图2-5-21
1.单层卧式多室流化床干燥器
结构：图2-5-21 特点：防止物料返混造成干燥不均。
2.沸腾造粒干燥器
造粒原理：将雾化的料液喷洒到流态化的晶种上，使晶种不断长大 并干燥。
设备：图2-5-22 （不同截面处风速不同） 流程示例：图2-5-23
图2-5-22 图2-5-23
3.流化床干燥器的 计算
（1）临界流化速度
概念：床层开始膨胀时的速度 公式一：2-5-23 公式二：2-5-24
（复述类型）
1.长管气流干燥器：干燥管长几米至十几米 图2-5-7
2 .脉冲式气流干燥器：变管径增加速差
图2-5-8
3 .旋风式气流干燥器：变向惯性增加速差 图2-5-9
（三）气流干燥计算
（如书P347）
内容：干燥管长度L、直径D、干燥时间τ
步骤：
（1）求物料悬浮速度Va、对流传热系数K
（二）喷雾干燥设备
分类：据喷雾器形式 1. 压力喷雾干燥塔 少用 2. 气流喷雾干燥塔 多用 3. 离心喷雾干燥塔 多用
1.气流喷雾干燥设备 喷雾干燥流程：图2-5-12 P351 （各型通用） 设备：图2-5-13 （塔直径与高度之比为1:2.4～3 ） 气流喷雾器：图2-5-14 2.离心喷雾干燥设备 喷雾原理：水平方向高速旋转的圆盘将料液高速甩出，借空气的
（－）单层高效麦芽干燥塔的结构与操作
结构：图2-5-2 P300 （固定床） 组成：干燥室（6×φ13m）、刮板机、撒麦机、风道 操作（间歇）：装料→ 干燥（两阶段）→卸料 参数：P301 注：图2-5-3 为沸腾床形式，优点高效，缺点能耗大。
（二）单层高效麦芽干燥塔的设计计算
1.生产能力 ： 式2-5-4 （简化2-5-5） P302