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0 沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)論文文獻綜述 我國干燥機的技術進展 振動流化床干燥機的原理和過程 姓名 王勇 班級 1102 指導教師 趙艷春 摘要 介紹了干燥設備的類型 工作原理應用及發(fā)展趨勢 列舉了振動流化床干燥 機機的工作原理及過程 關鍵詞 干燥 干燥設備 進展 振動流化床干燥機 一 干燥技術的概述 干燥是化學工程中出現(xiàn)最早 應用最廣的 也是耗能最多的單元操作之一 干燥的重要性不僅在于它對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的效率和總能耗有較大的影響 還在 于它往往是生產(chǎn)過程的最后工序 操作的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量 從而影響市場能 力和經(jīng)濟效益 事實上 我國有許多產(chǎn)品 就純度而言已經(jīng)達到甚至超過國外產(chǎn)品 然而就是由于干燥技術不如人家 堆積密度 粒度 色澤等物性指標上不去 在國 際市場競爭中處于劣勢 有的甚至售價僅為國外同種產(chǎn)品的三分之一 干燥操作應用的廣泛性是不言而喻的 而且有越來越廣泛的趨勢 這種趨勢主 要取決于下列兩個因數(shù) 1 隨著經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展 新產(chǎn)品與日俱增 新產(chǎn) 品中有相當大一部分需要干燥 2 有許多產(chǎn)品或半成品 過去一直靠自然干燥 隨著企業(yè)集團化經(jīng)營和質(zhì)量要求提高 也趨向采用機械化干燥 現(xiàn)在幾乎可以斷言 任何一種行業(yè) 其產(chǎn)品生產(chǎn)中不可能完全不涉及干燥作業(yè) 二 干燥技術發(fā)展的基本特點 1 一般情況 過去 20 多年間 干燥技術 設備的開發(fā)研究主要集中在輕工業(yè)尤其是食品和紙 張 紡織 農(nóng)林漁牧產(chǎn)品 藥物 生物制品和制劑 以及一些高技術產(chǎn)品 有關化 工產(chǎn)品干燥的開發(fā)研究相對較少 在干燥技術設備的應用方面 化學工業(yè)也變成了 一個較小的行業(yè) 與化工產(chǎn)品相比 其它產(chǎn)品的干燥往往有更多的特殊要求 例如 食品干燥要求保持其色香味 因此 除水分外 應盡可能不脫出其它易揮發(fā)分 與 1 此相適應 對它們的干燥技術和設備開發(fā) 主要注意力往往集中在滿足這些要求以 保證產(chǎn)品質(zhì)量方面 干燥速率反而成為比較次要的因數(shù) 2 主要研究方向 過去 20 多年間 有關干燥理論和技術的研究與開發(fā)主要集中在以下幾個方面 1 提高效率 降低能耗 2 提高干燥速率 使設備緊湊 3 提高控制水平 優(yōu)化干燥機性能 以及與此相聯(lián)系的在線流量 4 改善產(chǎn)品質(zhì)量 5 安全操作和控制環(huán)境污染 6 增強靈活性 開發(fā)可以用于多種產(chǎn)品的干燥系統(tǒng) 三 流態(tài)化干燥 流態(tài)化技術自 1921 年發(fā)明以來 干燥是應用最早的領域之一 由于它具有溫度 均勻且易于控制 熱質(zhì)傳遞強度大和物料易于輸送等突出優(yōu)點 迄今仍廣泛應用 但普通流化床也存在下列較嚴重的缺點 1 氣泡現(xiàn)象使流化不均勻 相間接觸效 率不高 且工程放大較困難 2 物料停留時間分布極不均勻 難以獲得濕含量均 一的產(chǎn)品 甚至可能有部分產(chǎn)品過于干燥而變質(zhì) 3 動力和熱能消耗大 4 只能處理松散的粉狀或粒狀物料 為解決這些問題 在流態(tài)化基本構(gòu)思的基礎上進 行了一系列改進和發(fā)展 臥式流化床干燥機可能是最早的改進 并在 60 年代就已較廣泛地應用 它使物 料從一端加入 另一端卸出 相當于多個方形截面流化床串聯(lián)系統(tǒng) 對物料而言 氣體則多半是并聯(lián) 其主要特點是改善了物料停留時間分布 從而可制得均勻干燥 的產(chǎn)品 為此目的 有的還在相鄰室間安裝擋板 另一優(yōu)點是很容易使物料的冷卻 和干燥結(jié)合在同一設備中進行 即在尾部增設一冷卻室 出料直接包裝 簡化流程 和設備 這類干燥機目前在工業(yè)上應用相當普遍 在普通流化床底部設置攪拌器 是流態(tài)化干燥的另一類改進 它擴大了流態(tài)化 干燥適用的物料范圍 使之可用于進料或在干燥脫水過程中可能結(jié)塊的粉狀或粒狀 物料 而這是很常見的一類物料 離心流化床干燥機 也是流態(tài)化干燥的重大改進 之一 其原理是在機械轉(zhuǎn)動造成的離心力場作用下使粒狀物料分布在絲網(wǎng)復蓋的臥 2 室圓筒形多孔壁上 熱氣流穿過多孔壁使之流化干燥 它們適用于處理大顆粒 小 密度物料 四 振動流化床 流態(tài)化干燥最重大的改進和革新 當推振動流化床開發(fā)和應用 目前應用最廣 的臥式流化床干燥機 形狀和基本結(jié)構(gòu)與普通臥式流化床干燥機很相似 區(qū)別在于 前者整個機體通過彈簧支撐在底座上 多孔板稍向出料端傾斜 機體一側(cè)或兩側(cè)裝 有振動電機 物料依靠機械振動和穿孔氣流雙重作用流化 并在振動作用下向前運 動 它具有非常突出的優(yōu)點 1 在很低的氣速下即可獲得均勻的流化 從而大大 降低了能耗 顆粒間的磨損和粉塵夾帶 2 物料停留時間分布均勻 幾乎可以認 為是柱塞式流動 且停留時間易于調(diào)節(jié)控制 因此可獲得干燥非常均勻且質(zhì)量符合 要求的產(chǎn)品 3 可以處理形狀不規(guī)則的物料 由于具有這些優(yōu)點 它一問世就受 到極大的關注 我國自 1985 年引進以來 迄今用于生產(chǎn)的已有上千臺 廣泛用于化 工 醫(yī)藥 輕工 食品 飼料 曠冶 林產(chǎn)等行業(yè)中粉狀 粒狀 條狀和片狀等物 料的干燥 五 振動流化床技術研究的現(xiàn)狀 振動流化床 V FB 技術的出現(xiàn)至今已有六十余年的歷史 但一直未引起人們的 足夠重視 進入本世紀六十年代 由于振動流化床具有強化傳熱傳質(zhì)過程等優(yōu)于普 通流化床 CFB 的獨特優(yōu)越性 人們才投入大量人力物力開發(fā)V FB 技術 不少物理 加工過程 如干燥 加熱 冷卻 燒結(jié) 噴霧造粒等 當被處理的顆粒物料粘性強 粒度分布寬 燒結(jié)傾向強 粗顆粒 易碎性等而使流化發(fā)生因難時 用V FB 處理可 得到很好的結(jié)果 另外V FB 化學反應器的研究工作也取得了進展 進入八十年代未后 V FB 技術的開發(fā)研究更加活躍 工業(yè)應用也更為廣泛 美 國完成了先進的煤炭轉(zhuǎn)化過程示范工程 濕度大 變質(zhì)程度低的煤炭經(jīng)V FB 和CFB 裝置處理后 除去結(jié)合水 羧基和揮發(fā)硫 并實現(xiàn)了煤和高灰物的分離 提高了煤炭質(zhì)量 該系統(tǒng)處理能力描述軸向流V FB 干燥器模型 試驗在長2100mm 的干燥器上用四種不同的物料進行 指出擴散活塞流模模型比純活塞流模型更合理 A avage Stuart B也對V FB 中顆粒的流型進行了研究 試驗是在上部為方形床體 下部為能以不同頻率和振幅振動 并標有尺碼的柔性底板裝置上進行的 底板的振 3 幅在中心處最大向邊緣逐步降低 試驗觀察到慢速的顆粒循環(huán)流 中心處向上沿邊 壁向下 其流動速度是振幅與頻率的函數(shù) K Erdesz 等研究了V FB 中的唯象模型 給 出了V FB 中壓力波動的測量值和計算值的比較 以及利用模型預測床層平均壓降 振動強度的函數(shù) 的圖解 Eccles Erro l R A 等研究了細顆粒V FB 中脈沖 氣流對床層傳熱的相關的影響 物料為氯化鋁顆粒 粒徑0 027 0 1mm 床體以 0 25Hz 頻率和0 4mm 振幅垂直振動 氣流通過單孔或多孔底板 流速在0 2 倍于起始流化速度的范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 結(jié)果表明接觸傳熱效率在共振時要比固定床和V FB 高許多 達1 2倍 原因是此時顆粒的活性提高了 且在共振點達到最大值 Chen Yeong L in 等研究表明在適當?shù)牟僮鳁l件下 具有3 8cm 振幅的V FB 是一 種高效干燥器 可有效地防止顆粒粘結(jié) A F Ryzhkov 等給出了V FB 的一個線性 流變學模型 為工程設計提供方法 HanW ei 等研究了V FB 干燥器 長1500mm 寬 24mm 的干燥特性及停留時間分布 試驗中將振動強度 氣流量 給料量 氣體入 口溫度及顆粒度進行優(yōu)化組合 認為物料流型近似尖塞流 并指出振動強度是影響 顆粒平均停留時間 顆擴散系數(shù) 顆粒恒定干燥速率的最主要參數(shù) M Hasatane 等還研究了輻射和對流傳熱的傾斜V FB 中物料的干燥 我國在V FB 技術的研究中也取得了可喜進展 俞厚忠通過研究分析提出了V FB 的起始流化速度的關聯(lián)式 潘永康等對V FB 的干燥作了詳細介紹 翁頤慶其流體力 學及干燥的研究表明 振動強度大于1 時 干燥速率隨其增加而明顯增加 張敏郎 對V FB 的振動傳動結(jié)構(gòu)作了改進和研究 提出了振動電機所需功率的經(jīng)驗公式以及 四種物料干燥試驗的結(jié)果 陳建平采用復合式振動方式 對V FB 中各類粒子的流體 力學進行了研究 得出V FB 可降低起始流化速度 改善流化質(zhì)量 張才君等的研究 結(jié)果表明 V FB 可在較小的氣速下操作 顆粒流型為活塞流 停留進間可由振幅等 調(diào)節(jié) 特別適合于熱敏性物料的干燥和冷卻 吳東民等以高梁 活性炭為實驗物料 在工業(yè)設備的V FB 中研究了物料的氣體動力學 傳熱 干燥特性 著重討論了振動 參數(shù)的作用以及物料的運動狀況 并進行了數(shù)學摸擬 葉淑賢等介紹了GZQ 型V FB 干燥器具有干燥效果好 結(jié)構(gòu)簡單 能耗低等特點 明顯優(yōu)于CFB 李秀芹等認為V FB 中物料的流化首先發(fā)生在床層底部 從而使物的松散 流化更均勻 避免了溝流 騰涌 附壁現(xiàn)象 床層中的傳熱主要屬于對流傳熱 振動的引入提高了V FB 的傳質(zhì) 傳熱效率 并得出了床層的壓降隨著振動強度的加大而減小 隨著床層高度的增加 4 而加大 總之 V FB 技術的研究主要局限在流體力學和熱量傳遞 干燥特性及振動對數(shù) 的影響等方面 技術的研究開發(fā)還落后于實際 不能滿足生產(chǎn)需要 V FB 高質(zhì)量的 流化狀態(tài)形成和流動機理等基礎性研究還比較薄弱 甚至是空白 V FB 作為化學反 應器的研究工作還有待于加強 另外由于引入了振動 設備的復雜性增加了 機械 問題也是影響V FB 發(fā)展及大型化的障礙之一 相信隨著科技的發(fā)展和研究工作的深 入 V FB 技術將漸趨成熟 其臨界流化速度低 流化質(zhì)量高 顆粒流型近乎活塞流 停留時間易控制 可以處理不規(guī)則易碎 難流化等物料的優(yōu)越特性將得以充分發(fā)揮 應用范圍也將日益廣泛 5 總結(jié) 干燥在現(xiàn)代中地應用是非常之寬廣地 并且使用得越來越多 這種狀態(tài)其實是 有兩個方面地原因 1 伴隨著科技和經(jīng)濟地創(chuàng)新 好產(chǎn)品數(shù)量增加 產(chǎn)品里有絕 大部分得干燥 2 非常多產(chǎn)品還有半成品 以前都是靠自然來干燥 目前各大公 司和單位對品質(zhì)地過高要求 機械干燥也是有很多用地 目前可祎確認地是 無論 什么行業(yè) 他地生擦很難中幾乎多多少少都會有干燥環(huán)節(jié)而且它地耗能比較高 在 企業(yè)中中能耗中 干燥耗能為 4 化學工業(yè) 到 35 造紙工業(yè) 但發(fā)達國家 如美國 法國 英國等 在干燥方面將消耗大約百分之十二地能量 而且 大量地 干燥需要制造業(yè)地發(fā)展 國內(nèi)這項技術還有待遇提高 隨著干燥相關產(chǎn)品地崛起 其質(zhì)量地提升 損耗地下降 操作地可靠度都對干燥這項技術及裝置做出了更高地 要求 因此 在振動流化床地基礎上設計出了單循環(huán)干燥機 如期能夠大量滿足市 場對于干燥物料求 干燥是化學工業(yè)中存在最早 利用最大地 也是耗能最多地工序操作之一 干 燥地重要性不只在它對產(chǎn)品產(chǎn)出環(huán)節(jié)地快慢和總能耗有多大地影響 還在于它往往 是最后一道工序 操作地技術可直接影響產(chǎn)品質(zhì)量 使之在國際市場中處于劣勢 有神這售價為外國相同產(chǎn)盤地三分之一 干燥在現(xiàn)代中地應用是非常之寬廣地 并且使用得越來越多 這種狀態(tài)其實是有兩 個方面地原因 1 伴隨著科技和經(jīng)濟地創(chuàng)新 好產(chǎn)品數(shù)量增加 產(chǎn)品里有絕大部 分得干燥 2 非常多產(chǎn)品還有半成品 以前都是靠自然來干燥 目前各大公司和 單位對品質(zhì)地過高要求 機械干燥也是有很多用地 目前可祎確認地是 無論什么 行業(yè) 他地生擦很難中幾乎多多少少都會有干燥環(huán)節(jié)而且它地耗能比較高 在企業(yè) 中中能耗中 干燥耗能為 4 化學工業(yè) 到 35 造紙工業(yè) 但發(fā)達國家 如美 國 法國 英國等 在干燥方面將消耗大約百分之十二地能量 而且 大量地干燥 需要制造業(yè)地發(fā)展 國內(nèi)這項技術還有待遇提高 隨著干燥相關產(chǎn)品地崛起 其質(zhì) 量地提升 損耗地下降 操作地可靠度都對干燥這項技術及裝置做出了更高地要求 6 因此 在振動流化床地基礎上設計出了單循環(huán)干燥機 如期能夠大量滿足市場對于 干燥物料求 干燥是化學工業(yè)中存在最早 利用最大地 也是耗能最多地工序操作之一 干 燥地重要性不只在它對產(chǎn)品產(chǎn)出環(huán)節(jié)地快慢和總能耗有多大地影響 還在于它往往 是最后一道工序 操作地技術可直接影響產(chǎn)品質(zhì)量 使之在國際市場中處于劣勢 有神這售價為外國相同產(chǎn)盤地三分之一 7 參 考 文 獻 1 化學工業(yè)部設備設計中心站 主編 金國淼 上?？茖W技術出版社 化工設計 全書 干燥設備設計 1983 2 上海科學技術研究所 干燥技術進展綜述 上?？茖W技術情報研究所 1975 3 夏誠意 干燥講義 南京化工學院 1979 4 干燥設備設計選型與應用實用手冊 編著 編委會 北方工業(yè)出版社 5 干燥裝置設計手冊 作者 于才淵 王寶和 王喜忠 化學工業(yè)出版社 6 化工機械工程手冊 中卷 作者 余國綜 化學工業(yè)出版社 7 陳劍鶴 模具設計基礎 M 北京 機械工業(yè)出版社 2003 2 沈 陽 化 工 大 學 科 亞 學 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 振動流化床干燥機的設計 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機制 1102 學生姓名 王勇 指導教師 趙艷春 論文提交日期 2015 年 06 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 06 月 5 日 畢業(yè)設計 論文 任務書 機械設計制造及其自動化 機制 1102 學生 王勇 畢業(yè)設計 論文 題目 振動流化床干燥機設計 畢業(yè)設計 論文 內(nèi)容 設計計算說明書一份 裝配圖一 張 零件圖兩張 畢業(yè)設計 論文 專題部分 1 流化床干燥機的概述 2 震動流化床干燥的過程 起止時間 2015 年 3 月 6 號 2015 年 6 月 5 號 指導教師 簽字 2015 年 3 月 2 日 摘要 在 60 年代末 70 年代初期發(fā)展了一種臥式多室流化干燥器 這種設 備結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 適用于各種難干燥的粉粒狀物料和熱敏性物料 的干燥 如聚乙烯 農(nóng)藥 人造肉 硫酸銅 食鹽等 但臥式多室流化 干燥器的熱效率比多層流化床干燥器低 尤其是在采用較高熱空氣溫度 時其熱效率將顯得更差 隨著應用技術的不斷發(fā)展 流化床干燥器的型 式及應用也越來越多 設備的分類方法也有所不同 多年來 流化床干 燥器在工業(yè)上有許多應用 流化床干燥器是近年來發(fā)展的一種新型高效 干燥器 目前在化工 輕工 醫(yī)藥 食品等工業(yè)中已廣泛應用 而且已 逐步推廣到造粒 煅燒 冷卻等方面 干燥時由于氣固兩相逆流接觸 劇烈攪動 固體顆粒懸浮于干燥介質(zhì)之中 具有很大的接觸表面積 無 論在傳熱 傳質(zhì) 容積干燥強度 熱效率等方面都很優(yōu)良 流化床干燥 器操作簡單 勞動強度低 勞動條件好 檢修方便 運轉(zhuǎn)周期長 由于 床層溫度平穩(wěn) 干燥效果亦好 目前應用最廣的臥式振動流化床干燥器 形狀和基本結(jié)構(gòu)與普通臥式流化床干燥器很相似 篩板在圓筒箱體內(nèi)與 箱體中心為軸做左右上下振動 物料在篩板上在振動的作用下做上拋翻 轉(zhuǎn)循環(huán)運動和向出口端直線運動 物料依靠機械振動和穿孔氣流雙重作 用流化 關鍵詞 振動硫化床 振動 干燥 Abstract In the late 1960s early 1970s the development of a multi room horizontal flow of driers This simple structure of equipment easy to operate difficult to apply to a variety of dry powder materials and granulose Reminxing materials dry But horizontal flow more room than the thermal efficiency of dryers fluid bed dryers multi storey low especially in a hot air temperature the higher thermal efficiency will be even worse With the continued development of applied technology fluid bed dryers patterns and applications is also increasing equipment classification is different Over the years fluid bed dryers have many applications in industry such as single cylinder shaped fluid bed multi storey cylinder shaped fluid bed dryers fluid bed dryers horizontal multi room a blender fluid bed inert particles fluid bed vibration fluid bed Fluid bed dryers is a new development in recent years efficient dryers Currently in the chemical industry light industry medicine food and other industries has been widely applied but has gradually extended to Zaoli calcine cooling and so on Dry because Qiguliangxiang current contact dramatic mix Solid particles suspended in the dry medium the contact surface is significant both in heat transfer transmission quality volume dry strength thermal efficiency aspects are fine Fluid bed dryers operate simple low labor intensity good working conditions overhaul facilities functioning cycle long The bed temperature stable dry results also good Currently the most widely applied horizontal vibration fluid bed dryers and the basic structure and shape of the ordinary horizontal fluid bed dryers very similar The difference is that the entire fabric through the spring loaded support on the base a material tilted slightly porous panels fabric side or on both sides with the electrical vibration Materials rely on mechanical vibration and perforation of the dual roles of the flow of air currents and vibration role in the forward movement Key words Vibrating desiccation of bed Vibrarate Oscillation 目 錄 第一章緒論 2 1 1 干燥技術的概述 2 1 2 干燥過程中物料的性質(zhì) 3 1 3 干燥技術的發(fā)展前景 4 第二章流化床干燥機的概述 8 2 1 流化床干燥技術的發(fā)展歷史 8 2 2 流化過程的基本概念 11 2 3 流化床干燥機的基本結(jié)構(gòu) 13 2 4 流化床干燥機的總類 15 第 3 章 振動流化床干燥 16 3 1 振動流化床技術發(fā)展過程 19 3 2 振動流化床干燥機原理與結(jié)構(gòu) 19 3 3 振動流化床干燥機主要特點 19 3 4 振動流化床的用途 20 3 5 振動流化床干燥器的分類 20 第四章 設計計算 22 總結(jié) 26 參考文獻 27 致謝 28 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 引言 0 引言 干燥在現(xiàn)代中地應用是非常之寬廣地 并且使用得越來越多 這種狀態(tài)其實是 有兩個方面地原因 1 伴隨著科技和經(jīng)濟地創(chuàng)新 好產(chǎn)品數(shù)量增加 產(chǎn)品里有絕 大部分得干燥 2 非常多產(chǎn)品還有半成品 以前都是靠自然來干燥 目前各大公 司和單位對品質(zhì)地過高要求 機械干燥也是有很多用地 目前可祎確認地是 無論 什么行業(yè) 他地生擦很難中幾乎多多少少都會有干燥環(huán)節(jié)而且它地耗能比較高 在 企業(yè)中中能耗中 干燥耗能為 4 化學工業(yè) 到 35 造紙工業(yè) 但發(fā)達國家 如美國 法國 英國等 在干燥方面將消耗大約百分之十二地能量 而且 大量地 干燥需要制造業(yè)地發(fā)展 國內(nèi)這項技術還有待遇提高 隨著干燥相關產(chǎn)品地崛起 其質(zhì)量地提升 損耗地下降 操作地可靠度都對干燥這項技術及裝置做出了更高地 要求 因此 在振動流化床地基礎上設計出了單循環(huán)干燥機 如期能夠大量滿足市 場對于干燥物料求 干燥是化學工業(yè)中存在最早 利用最大地 也是耗能最多地工序操作之一 干 燥地重要性不只在它對產(chǎn)品產(chǎn)出環(huán)節(jié)地快慢和總能耗有多大地影響 還在于它往往 是最后一道工序 操作地技術可直接影響產(chǎn)品質(zhì)量 使之在國際市場中處于劣勢 有神這售價為外國相同產(chǎn)盤地三分之一 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 1 第一章緒 論 1 1 干燥技術的概述 干燥技術的概述干燥技術在我國的應用有著非常悠久的歷史 造紙技術在世界 各地已知的 它顯示了干燥技術的應用 他的書特點是開放式的內(nèi)容 介紹了人工 加熱干燥過程中 勞動人民在中國干燥實踐進行了總結(jié) 反映了古代勞動人民的智 慧在我國的高度 解放前 干燥技術在我國的應用程序 一般應保持在車間的手 解放后不久 干燥工藝和干燥技術在工業(yè)中的應用 干燥技術的研究開發(fā)是一個普 遍的 高效率的烘干機在生產(chǎn)也在應用 干燥是在固體材料可使用的水或其它液體熱單元的操作被除去 它被廣泛應用 于醫(yī)藥 食品 化工 建材 紡織 采礦 機電產(chǎn)品 農(nóng)業(yè)醫(yī)藥和原子能工業(yè) 占 國民生產(chǎn)非常重要的地位 盡管該材料的水分干燥溶劑 水或化學品 為目的 以便于運輸 儲存 加 工或使用 具體如下 1 懸掛和化工原料及產(chǎn)品濾餅 可以是固體干燥 便于包裝和運輸 2 大量的化工原料及產(chǎn)品 由于水分的存在 贏得一些微生物的滋生 易霉 變 蟲蛀 或壞 這種物質(zhì)的干燥 便于儲存后 生物的化學品 抗生素和食品等 例如 如果在超過規(guī)定的標準 容易壞的水含量 影響使用壽命 需要在干燥后等 于存儲 3 為了使用方便 鹽 尿素和硫酸銨等 例如 當其干燥至水分含量為 0 2 0 2 該材料不易結(jié)塊 使用更方便 4 進行處理 一些化學原料 由于該工藝要求 需要將粉碎 或造粒 以 一定的尺寸范圍和水分含量 并便于處理和利用 隨著磷礦石粉碎干燥可以提高化 學反應速度 催化劑半成品干法造粒 可以使其保持一定的水分含量和粒度范圍 有 利于造粒成型等 5 以提高產(chǎn)品的質(zhì)量 一些化工原料及產(chǎn)品 相關的水含量的質(zhì)量 經(jīng)過干 燥處理 去除水分 有效地增加高后的材料 提高產(chǎn)品質(zhì)量 如聚酯切片紡絲之前 干燥該水分含量低于 0 02 時 可以在紡絲時防止氣泡 改善紗線的質(zhì)量 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 2 有三種干燥方法在化工行業(yè) 機械除濕 加熱干燥法 化學干燥劑 機械除濕方法 加壓與按濕料 將濕擠出的一部分 材料去除的水的量在上主判定的壓力的大小 機械除濕后的材料仍然是高水分 一般在 40 60 粒狀材料或材料可用離心機 脫水的無壓縮 之后離心 除去水分 在材料中殘留的水分是 5 10 和其它 各種類型的過濾器 以及干燥劑通常用于機械設備 機械除濕方法只能部分自由水 分的材料可以除去 結(jié)合水仍然保留在材料 這樣一來 對物料含水率仍然很高 機械后一般除濕無法實現(xiàn)與含水量低的化學過程的要求 加熱干燥方法 干燥方法 通常在化學工業(yè)中使用的濕氣在它與熱加熱材料的幫助下 氣化的材料 除去 1 公 斤的水 要花費一定的熱量 例如用空氣中干燥的材料 空氣被預先加熱到干燥器 中 熱對材料 氧化材料的水分的同時 水蒸汽的形成 并與空氣干燥器內(nèi)的物料 加熱干燥后的材料 可以出去在與水結(jié)合的材料 以實現(xiàn)在化學過程所需的水分含 量 化學干燥劑的方法 是利用吸濕劑以除去在氣體 液體和固體物質(zhì)少量水分 除濕能力是有限的 由于吸潮劑以除去微量的水分的材料 在化工生產(chǎn)只有少數(shù)應 用 1 2 干燥過程中物料的性質(zhì) 1 2 1 物料的狀態(tài) 溶液及泥漿狀物料 如工程廢液及鹽類溶液等 凍結(jié)物料 例如食品 醫(yī)藥制品等 膏糊狀物料 如活性污泥積壓濾機濾餅等 粉粒狀物料 如硫酸銨及樹脂粉末等 塊狀物料 乳膠焦碳及礦石等 棒狀物料 如木材等 短纖維狀物料 如人造纖維等 不規(guī)則形狀物料 如陶瓷制品等 連續(xù)的薄片狀物料 如帶狀織物 紙張等 零件及設備的涂層 如機械產(chǎn)品的涂層等 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 3 1 2 2 物料的物理化學性質(zhì) 1 由化學和物理性質(zhì)是干燥物料干燥介質(zhì)的類型 干燥的方法和干燥設備中 重要的因素 因此 材料的化學性質(zhì) 如組合物中 熱敏感 軟化點的分解 熔點 或點 毒性的物質(zhì) 易燃性 耐氧化性和酸堿 c 中 摩擦帶電的提高 水等等 2 材料的熱物理特性 例如 材料的水分含量 密度 比熱 導熱系數(shù) 粒 徑和粒徑分布等 對于原料液 因為我們知道 進水濃度 粘度和表面張力等的 3 其他性能 如膏材料附著性 觸變性 在振動場或攪拌的條件下 或糊料 材料 從塑性狀態(tài)的材料 在一定的液體物質(zhì) 這些屬性在干燥和喂食時 設計 可以使用它們 1 2 3 物料與水分結(jié)合的性質(zhì) 固體和水結(jié)合以各種方式 它可以附著在材料的表面上 也可以是水保留在多 孔材料中的間隙 也可以是結(jié)晶水和細胞內(nèi)水滲透材料的溶脹等的材料 用于除去 以不同的方式與水結(jié)合的材料的方法 也是不一樣的 如材料清單 表面的粘附和毛細管水分的水分 干燥可除去 化學結(jié)合水 不屬于該干的干燥后的 范圍 它仍然殘留在材料中 從入口進入機內(nèi) 下的振動力 材料沿水平方向連續(xù)移動 熱空氣通過流化床 用熱交換后向上材料的效果材料 所述排出口 干燥材料被從端口排出耗盡 1 3 干燥技術的發(fā)展前景 1 干燥設備的開發(fā) 開發(fā)專業(yè)化的方向發(fā)展 干燥設備的應用 在國民經(jīng)濟中 各部門 需求量大 所以干燥設備的基礎 專業(yè)化的方向發(fā)展 大規(guī)模 標準化和 自動化 2 干燥設備 但從干燥技術的經(jīng)濟增長點 大設備的類型 具有低原材料消耗 能耗低 自動化程度高的優(yōu)勢 生產(chǎn)成本的特點是低 設備系列 為廠家及時的不同 生產(chǎn)規(guī)模提供成套設備和組件 具有生產(chǎn)速度快 維修方便的特點 噴霧干燥裝置 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 4 中 例如 為 200 噸 小時的產(chǎn)品的最大產(chǎn)能 流化床干燥機 干煤產(chǎn)能達到 350 噸 小時的產(chǎn)品 雙流化床干燥機 最高的 110 萬噸的材料 3 提高烘干設備 加強對干燥過程 在最近幾年中 通常使用的干燥設備 噴 霧 流動圖案中 空氣干燥等 1 提高材料的設備中的流量 或干燥介質(zhì)流體力學狀態(tài) 時 加強和改進 干燥過程 氣流干燥空氣干燥機 例如 從直管 成脈沖氣流 導致在脈沖氣流干 燥顆粒的多次的加速度的作用下 強化傳熱傳質(zhì)過程 并且 作為噴霧干燥器的改 進進風裝置 可以控制液滴等的運行狀況 2 添加附件裝置 提高了烘干機的操作中 放大的使用范圍的干燥設備 在 空氣干燥器的流 添加分散器 干燥空氣用于濕材料的分散干燥 添加破碎機 干燥 的空氣被用于阻斷材料干燥 加入攪拌機 使含水量高用于空氣干燥材料 添加分類器 以解決產(chǎn)品的粒度均勻性等在噴霧干燥 高粘度物料開發(fā)霧化器 開發(fā)各種噴霧干燥 器進氣口配電裝置 干燥塔并在塔壁處基本一致的氣體速度的中心 減少噴霧干燥 安裝的自動電磁振動裝置 以防止壁材粘度等的粘度在流化床干燥機 加上附屬設 備 改善其經(jīng)營業(yè)績 例如 在單層圓筒流 流化床 在中間流化床添加自旋一個 分區(qū)開始旋轉(zhuǎn)空間排出端口 從中央流化床濕料 旋轉(zhuǎn)分隔板的控制下 從進口材 料出口硫化物而運動 而不是 短路 因此 均勻的材料的停留時間在流化床中 在雙流化床頂部 添加擺動松散材料 當流化床操作中 松散不斷搖擺 松散材料 避免死亡床的形成 以改善流化床的特性 在多流化床第一個房間的臥室 加一個 攪拌裝置分散冷凝濕材料 在同一時間 消除大的顆粒不能硫化物 此外 許多室 型流化床在臥室 改變固定分區(qū)中的鏈板的旋轉(zhuǎn)運動掛起 根據(jù)振動膜的運動的效 果 從原料均勻地向放電部分 活塞流 實現(xiàn)了材料可以通過干物料的停留時 間均勻 均勻的產(chǎn)品含水率進行 4 新的干燥方法和干燥方法 近年來 高頻干燥 微波干燥 紅外烘干線和烘 干相結(jié)合的快速發(fā)展 其它如使用彈性振動能量 增強干固體物質(zhì) 彈性振動能的 材料制成的表面上的聲波 可以使?jié)窆腆w表面流體邊界層破壞 減少的熱與質(zhì)量傳 遞阻力 它可以增強干 但聲音強度不小于 143 145 分貝 在干燥過程 5 降低能耗 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 5 干燥是卡路里消耗了大量的化學單位 在干燥過程中 熱效率被改變 如片劑胞衣干 燥是熱效率為 7 流化干燥 熱效率的食品添加劑約 20 一般化學工業(yè)烘干熱效率 為 20 50 主要措施 以改善干燥過程的熱效率如下 1 在現(xiàn)有的干燥設備 加強熱管理 如防止干燥介質(zhì)泄漏的漏 是在燃燒爐 的完全燃燒 以熱風循環(huán)干燥設備 盡可能保持最大的循環(huán)風量等 2 提高了設備的保溫隔熱 一般烘干機熱損失為 3 30 在熱量的測定的 基礎上 烘干機 采取措施 以提高設備的保溫 減少熱損失 紡織產(chǎn)品 3 過度干燥 干燥過程中 要嚴格的水含量的要求的范圍內(nèi)控制產(chǎn)品 避免 造成過度和干燥的產(chǎn)品 并增加能耗 紙 干燥 例如 是為了保證紙張的強度 其水含量為 7 而沒有過度的干燥鼓干燥機可以更紙到 4 的水分含量 為了防止 過度和干燥 可減少的最后幾鼓 代替高頻加熱 嚴格在 7 控制紙張的水分含量 4 減少干燥材料的初始水含量 如待干燥材料是解決方案 富集后可用薄膜 蒸發(fā) 然后噴霧干燥 如果干的材料是可用于該懸浮液 過濾后 除去大部分水 然 后干燥 這可以減少熱能的單位重量產(chǎn)品的消費 鉻黃顏料廠在天津 例如 更換 過濾器 濾餅用往復泵 噴嘴干燥后 再用氣流物化 噴涂噴霧干燥 良好的產(chǎn)品 質(zhì)量 降低消耗的熱量 5 熱回收廢了 為的入口溫度的條件下的烘干機是不太高 浪費掉的熱量和熱的總量的比例是非常大的 一些可以占到總熱量的 40 使用回 收廢氣熱交換器帶走熱量 在工業(yè)實施 用 10 的空氣 例如 通過廢熱回收熱交 換器到 84 8 廢氣可從 150 降低到 150 循環(huán)的廢氣中的熱量的 25 節(jié)省 23 在未來兩年內(nèi)收回投資所使用的余熱回收換熱器 使用 熱管 將收取的熱 量也十分看好 以提高烘干機的空氣入口溫度 通過干材料是熱敏性 進入干燥器 的空氣溫度 可以提高到超過 650 對于熱敏性物料 也可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提 下 盡可能的采用高機進氣口溫度 因為 使用氣體的溫度越高 越高干燥器的熱效率 例如 在 20 至 0 01 空氣中的絕對含量加熱到 500 空氣干燥加熱干燥機和冷卻的直覺是熱飽和的限制 以空濕球溫度此狀態(tài)下的 65 8 的理論熱效率可達到 90 5 如果空氣被加熱到 120 用同樣的方法 熱 效率的理論是 82 可見 增加空氣溫度在干燥機的入口 可以提高烘干機的熱效 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 6 率 實際熱效率的理論為好 一旦熱空氣干燥 做用過熱蒸汽干燥介質(zhì) 利用顯熱干燥法蒸汽下降 稱為過 熱蒸汽干燥 干蒸汽 可以回收再利用 以減少熱損失 提高干燥過程的熱效率 所不同的是在水蒸汽的大約恒定壓力下的比熱的兩倍比空氣中 相同的干熱負荷下 水蒸汽的量 只有一半之多的空氣消耗 因此 提高了烘干設備的生產(chǎn)能力 它適 用于干臭材料 材料的爆炸危險 含有有機溶劑的材料和放射性廢物的干燥 5 開發(fā)與應用的閉路循環(huán)干燥過程 如在干燥介質(zhì)過程的閉路循環(huán)利用惰性氣 體 從氮氣干燥介質(zhì) 干燥炳烯樹脂 高達 5 噸 小時的生產(chǎn)能力使北京石油化工總 廠向陽化工廠 產(chǎn)品質(zhì)量高 6 刪除操作所引起的干燥污染問題 在除塵 濕式除塵器洗滌廢氣 排放的粉 塵含量降低到 15 35 毫克 Nm 的方面 也可以使用廢氣洗滌來凈化廢氣和熱回收 她不僅可以減少粉塵減少熱量損失 為了降低由中風和干燥所產(chǎn)生的噪音 應該通 過將應采取減振措施 以確保下 90 分貝風扇的噪音控制選擇高的加工精度和良好的 動態(tài)平衡調(diào)節(jié)風扇 其次 對安裝 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 7 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 8 第二章流化床干燥機的概述 2 1 流化床干燥技術的發(fā)展歷史 流化床烘干機是最簡單的類型單缸 本機的缺點是廣泛在流化床物料停留時間 分布 干燥濕度后的產(chǎn)品是不均勻的 不宜過大的直徑 為了改善這種情況 在多 層流化床干燥器的發(fā)展 多層操作可以提高效率 但更重要的是 它可以得到的固 體顆粒的更理想的停留時間分布 并大大縮小了的停留時間分布 材料在干燥過程 中 以避免短路 起動是利用溢流管和討厭 繼發(fā)展成排出流化床板層 主要用于 干燥 內(nèi)部擴散控制材料如聚酯樹脂 小麥 石英砂 聚丙烯顆粒等 但更難以操 作 篩板攝食不容易建立 床層阻力 如復雜的缺點 為了克服上述缺點 在早期的 60 秒和早期 70 S 產(chǎn)生一個更水平室流化床干燥 器 本設備具有結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 適用于各種中硬且干燥的粉末和熱敏感材料 的顆粒狀物料的干燥 如聚乙烯 農(nóng)藥 人造肉 硫酸銅 鹽等經(jīng)過幾十年的廣泛 的應用表明 各種材料的適應性較好 它相比于柜室中 覆蓋的區(qū)域的面積小 大 的生產(chǎn)能力 熱效率高 均勻的產(chǎn)品干燥后的濕度 相比于空氣干燥 可以在停留 時間的長短的流化床調(diào)整材料 使所希望的最終產(chǎn)品的水分含量 操作易于控制 而較少顆粒破碎 在近幾年的應用越來越廣泛 但是 當使用熱空氣的溫度會差超 過水平室流化床干燥器的熱效率比多層流化床干燥器下 特別是在它的熱效率 同 時在干燥器室 1 的濕料 往往容易結(jié)塊 需要經(jīng)常清潔 在流化床中 并在螺旋折 流板 以便形成一個長而窄的流化床 該設備不僅構(gòu)成一個良好的擠出流化床 防 止在流化床反應器中死區(qū)的形成 流化床稱為擠出流化床 近年來 如瑞士 日本 等國家已經(jīng)開發(fā)出一種加入流化床干燥機都配備了帶熱水或蒸汽加熱板或加熱管通 信 因為大部分的流化床干燥材料內(nèi)部的熱的需要取決于設置有必要以除去水分蒸 發(fā)量 所以進氣只用于材料流化熱排氣管 據(jù)介紹 在相同的生產(chǎn)條件下 其不僅 在 20 的加熱管的需求 所以廢氣的相應量為約 26 的熱空氣加熱的 因為床面積 相應縮小 內(nèi)部加熱管的熱損失也相應減少 從計算看其節(jié)能顯著 在上海 在一 家化工廠國內(nèi) PVC 車間已投產(chǎn)于 1985 年 是非常有效的低溫干燥高溫材料 但由 于充分加熱管在床上 所以材料和流動性差的材料的粘度就不能適用 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 9 進一步擴大流化床申請的范圍 使得一些濕的顆粒材料或材料的容易形成團塊 也可以采用流態(tài)化干燥技術 所以一些制造商在流化床配料攪拌機 攪拌流化床干 燥機 主要是在附近的裝貨港濕料攪拌葉片配備了床 以使塊或時間休息物質(zhì)團塊 有利于流化的形成 同時 也可以在底部裝有流化粗糧出口 不會使粗顆粒放電時 間 不破壞整個床流化質(zhì)量 為了防止逆流混合粒子的材料 并且將階梯流化床配 電盤的類型使之中 為了防止返混的顆粒 由于增加了電勢差 流化床流動更快 對于某些不容易流動的材料 例如顆粒是過厚或過薄 易粘結(jié)形成并干燥溫度 不允許超過 50 80 的藥物如抗生素和其他藥物四環(huán)素族的結(jié)晶 脈沖流化床干燥 器都可以使用 它的主要結(jié)構(gòu)是圍繞在干燥室的底部裝有一對熱空氣入口管道 在 每個脈沖閥 其安裝在熱空氣管上 它們按一定的次數(shù)的順序開放 開放時間與床 的厚度和材料性質(zhì) 一般為 0 08 0 2 秒 當氣體突然引進 在時間形成脈沖很短 激烈流化床顆粒 促使強傳熱材料之間的傳質(zhì) 當閥處于流化床層的閉合狀態(tài)逐漸 消失 材料處于靜止狀態(tài) 但它應該仍然通入的氣體的一部分完全穿過該床 以使 下一個脈沖能有效地在床交付 空氣脈沖或脈沖發(fā)生器被用于產(chǎn)生 在 1986 年在中 國生產(chǎn)的樹脂粉末干脈沖技術施加第一次 隨著多級干燥的發(fā)展 丹麥尼羅河公司迅速用振動流化床干燥機 用于粉末行 業(yè) 至 15 提高生產(chǎn)能力 熱量消耗減少了 20 振動流化床干燥機是一種非常成 功的改造流化床 新增機械振動流化床是振動流化床 前主要移動床材料通過振動 手段向活塞的運動 用于熱傳遞的氣體 僅傳質(zhì) 它比起一般流化床可以減少流化 空氣量和風壓 因此它是一種節(jié)能干燥設備 其主要特點 1 該材料適用范圍 較大的顆粒 粉末 片狀 棒狀 具有一定的粘性材料 2 傳熱系數(shù)大 生產(chǎn)能力大 3 顆粒刀槍不入的破損和磨損率低 4 占地面積小的面積 投資 設備維護簡單 5 易清潔等 有幾個干燥設備在國內(nèi)制造企業(yè)在生產(chǎn)各類振動流化床干燥機的 主要應用于 礦山 冶金 化工 化肥 制藥 食品和干燥等系列產(chǎn)品 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 10 較大的或嚴重的水分含量是一些干粉和粒狀物的含水量低 日本專利發(fā)表了多級流 化床干燥機 它是由幾個流化床系列 提高材料的保持期在干燥器中 為了以滿足 該材料干燥過程的要求 帶式流化床干燥機是一種高效率的干燥機 是在流化床裝有皮帶輸送機 向前 移動的材料 當熱空氣吹到了床面 材料流態(tài)化或通風條件 材料表面的水分蒸發(fā) 是一種有效的烘干機 其主要特點如下 1 廣泛的應用 除了所有種類的粉粒狀材料 但也可以以高的水分含量處理 粒度不均勻 無定形的 如膏料 它是小于一般流化床 2 大型加工烘干容量 100 400 公斤 小時蒸發(fā)強度的區(qū)域 M2 3 的傳熱系數(shù) 4 少氣夾帶粉末 5 少耗熱量 熱效率高 6 干燥設備 7 操作穩(wěn)定性 8 氣固分離裝置 它被廣泛用于復合肥 碳酸鈣 粘土 高嶺土 粘性土 糧食 酒糟 活性污 泥和污水污泥干燥材料 另一個具有螺旋混合傳導加熱通風式干燥機或 KID 型機 它的主要結(jié)構(gòu)是在材 料層的流化床的中央空氣軸螺釘 并且在中空軸通風與各種載體 如熱傳導油 300 熱水 蒸汽 冷介質(zhì)等作為熱媒體使用 所以其適用的溫度范圍內(nèi) 在 同一時間 流化床氣體中的管道 可以更好地與粉體材料的處理 流程圖的典型的 流化床干燥加熱設備 它具有以下特點 1 熱效率高 較少的空氣量 2 小的排氣后處理設備 3 結(jié)構(gòu)簡單 動力小 設備價格低 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 11 4 關于正常流化床 1 5 1 6 的參數(shù) 熱利用率比正常流化床高 30 它適用于干燥 冷卻 預熱 煅燒的各種有機 和無機的操作 目前已成功應用于合成樹脂 ABC PVC PP PE 等 煤炭 食 品烘干 2 2 流化過程的基本概念 在一個烘干設備 顆粒材料堆積在配電盤 在從設備的下部進床的氣體 與空 氣速度增大到一定程度 在該床中的固體顆粒可以產(chǎn)生沸騰狀態(tài)后 該床所謂的流 化床 采用這種方法稱為流化床干燥物料的干燥 1 流現(xiàn)象在一個烘干設備 顆粒材料堆積在分配板 當由氣體 設備訪問到下部床層 用空氣速度增大到一定程度 固體顆?？梢援a(chǎn)生沸騰狀 態(tài)在床上 這床稱為流化床 采用這種方法稱為流化床干燥物料的干燥 由于固體材料 幾何尺寸和床的空氣速度的性質(zhì) 床可有三種狀態(tài) 1 第一階段 固定床當流速低時 盡管固體顆粒和流體在床 接觸 單固體顆粒的相對位置不發(fā)生變化 固體粒子稱為固定床則狀態(tài) 2 第二階段 流化床當固定床相流體流速增加 固體顆粒可以在移動的位置 之間產(chǎn)生 如果增加 流體的速度和床壓力損失保持不變 在固體顆粒床可產(chǎn)生不 規(guī)則運動 則狀態(tài)是在流化床 是流化床 3 第三階段 在流化床氣力輸送 如果流速大于固體粒子的沉降速度 固體顆 粒不能繼續(xù)留在容器中 并且將流出容器 這是第三階段 氣動輸送機 2 松散型流化床和流態(tài)化 1 式流態(tài)化內(nèi)散裝式流化床 固體顆粒均勻地分布在床 沸騰 這是理想的流 化 2 型流動單元內(nèi)的群集式流化床 固體顆粒不是在一個單一的形式 而是采取 顆粒群的形式 不能確定該粒子的平均自由程 當流體是經(jīng)常以氣泡的形式通過床 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 12 層上升 在上升過程中的氣泡慢慢長大 合并彼此或有幾個破碎 床壓降的波動 在床的像沸騰液體的外觀 在氣泡有少量的固體顆粒稱為氣泡夾帶相 周圍的大量固 體顆粒和氣泡稱為乳液相的存在 在氣泡相平均含有 0 2 至 1 的固體顆粒 不均 勻的集群式流化床泡沫和乳化相 沒有固定的聚流化床型接口上的固體顆粒的床 3 獲取流化床幾種常見的異?，F(xiàn)象 4 通過所述短路流床流動的流體流通到固定床時 由于各種原因使流體的不均 勻分布在床 短路的部位的床層 使相當數(shù)量的流體 即使是通過空氣速度的床是 大于臨界速度 并且該床是不流化 必須是很多大于流速的臨界速度 以使該床 未鎖定 一旦出現(xiàn)這種情況 該流化床沸騰 床壓降突然 由于與流速的增加 壓力損失 可以被回收 短期的壓力損失價值理論 間隙流動的原因大致有以下幾個方面 1 原料層和 細小顆粒 并干燥介質(zhì)速度的粒度分布的不均勻性是低的 2 到結(jié)塊材料的水分 在床的材料的層的厚度不均勻 在易薄層 凝聚少局 到通道流動 3 在氣體分配板的設計 并在在孔板開孔的數(shù)量為氣體少 不均勻分布 如果 在流化床干燥器產(chǎn)生溝流 可以使干燥介質(zhì)和干燥的接觸不良 干燥效率較低 消 除溝流現(xiàn)象 較大流速一般應使用的 合理的設計分布板 該材料是不太濕 可能 必要 可加入在床的攪拌裝置 在操作中 給增壓室后添加材料 2 蒸汽 粒度分布不均在流化床和氣體通過非均勻分布板 流化床和因素 如 大直徑比的高度 長大回以使床內(nèi)的氣泡一起 直到大至約床內(nèi)徑 氣泡由于大氣 速的直徑 在床中的固體顆粒可以形成在活塞向上運動 當氣泡在密相界面上破裂 粒子將被拋出由空氣高 小顆粒夾帶 較大的顆粒 然后又一年 所以在流通 使 得固體顆粒和液體干燥介質(zhì)的接觸沒有好 干燥效率降低 這種現(xiàn)象被稱為蒸汽 為了避免蒸汽發(fā)生的現(xiàn)象 可以在流化床干燥器適當加高和添加的高度和直徑大和 H L 床上 1 添加內(nèi)部必要時 如屏蔽或阻塞網(wǎng)絡等 蒸汽的產(chǎn)生的破壞 3 在氣 固兩相流化床干燥器的流化質(zhì)量 所述流化質(zhì)量 可以用于確定以下 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 13 幾個方面 1 床層壓降的波動一般在 3 如果壓力波動的損失超過加或減 10 這是不正常流化 2 的床溫 軸向和徑向 均勻分布 一般在 2 的溫度差 3 有沿熱電偶保護管的流體和固體顆粒收聽酒吧收聽流在床層中 或使用儀 表測量泡沫頻率和氣泡小流態(tài)化而均勻的頻率 當流化不良 設備和支持的振動將 是顯而易見的 在正常情況下 在流化床中的流體是空床速率超過臨界流速不太大 在床中能 產(chǎn)生更劇烈的攪拌 氣 固兩相的良好接觸 因此 一般不會花太多的流化速度 此外 采取與較寬的粒度范圍和低的床中的固體顆粒 這提高了流化質(zhì)量也有一定 的效果 2 3 流化床干燥機的基本結(jié)構(gòu) 2 3 1 分布板 分布板的作用 固體顆粒材料主要包括 支持使通過所述分配板的氣體能均勻分布 分散在氣 流分布板 產(chǎn)生更小的氣泡 空氣的不均勻分布會使床的空氣速度的某些部分較高 更多的氣泡 使該床的 整體密度低 但另一方面 在另一方面 一些零件床密度較高 所謂循環(huán)流動的現(xiàn)象 因為根據(jù)液體 所以高密度在床零件宏觀運動之間的低密度的特性的流化床 這個 運動作為一個結(jié)果 通過更短的保留時間 在床上 不利的流化床產(chǎn)生氣泡的密度 低 極端現(xiàn)象流通可以使床在渠道流通的現(xiàn)象 可以使大部分氣體沿床內(nèi)溝流迅速下床 流化床無法正常運行 配電盤相當于許多平行線 使空氣均勻分布 我們必須使這首歌在通道壓力損 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 14 失的目的 但在實際生產(chǎn)中 許多因素和影響力使他們的理由是 的入口流體動壓 頭在每個點是不同的分布板的底部 是流體速度是較高的入口管 生產(chǎn)動態(tài)頭較大 所以在分配板的孔的中心部分率較高 床波動 在分配板塔高 孔隙度各點的顆粒 在靜壓頭的分配板的效果也不同 因此 必須采取的氣體通過大大超過引起偏差上述因素的分配板的孔的壓力損失 使后者可以忽略 從而使流動分布的均勻性 根據(jù)測試 一般采取的配電盤的壓力 損失為 10 40 的床的壓力損失 的空氣的阻力流過通道 這取決于該信道與容器和 孔氣體速度的橫截面面積的比對 和氣體速度還依賴于分配板的孔區(qū)域和分配板的 與開口率的總面積的比率 實驗結(jié)果表明 更大的求人倍率普遍流化床干燥機 流 化質(zhì)量差 降低了開口率 可以提高流化質(zhì)量 但開口率過小 可以使電阻過大 增 加功耗 流化床干燥器通常取 3 8 的分散板開口率 其下限通常在低速流化速度 干密度和小的材料使用 光圈往往是 1 5 約 2 5 毫米 有時孔徑可以高達 5 毫米 分 配板面積的影響大致是在 250 300 毫米 在床的上方的高度 因為敏銳的在氣泡長 大時有發(fā)生 并合并 和原來的氣泡的分布沒有太大影響 但在不久的區(qū)域分配板 由于高的氣體溫度 水分含量低 干燥速度快 配電盤的類型 1 直接通過的氣流分布板的方向是在床上 易產(chǎn)生溝流 毛孔堵塞很容易 很容易產(chǎn)生停車時 表現(xiàn)不佳 但結(jié)構(gòu)簡單 方便 該板的厚度一般在 10 至 20 毫 米 剛度大 長的隧道的模型 可以提高材料的泄漏的現(xiàn)象 在流化床干燥機 電 阻分布板通常是水柱 50 150 2 罩側(cè)流一般用在流化床干燥器配電板帶罩 引擎蓋上的開口一般為 4 8 側(cè) 孔 從水平方向的氣流 下洞薪金空間的一定速度 氣體可以在整個板面被掃 消 除死亡的床 因為車頸部分的占用空間 所以氣體速度的上限越高 使良好的初始 流化條件 這種分布板結(jié)構(gòu) 不容易泄漏和堵塞 但結(jié)構(gòu)復雜 不容易的 3 爐排式氣體分布板在硫精礦為原料的 20 萬噸硫酸生產(chǎn)裝置沸騰爐的年產(chǎn)量 配氣板采用爐排結(jié)構(gòu) 24 50 毫米截面桿篦 巴材料耐熱鑄鐵 通過篦條結(jié)合成一 體的相同的橫截面時 所述桿之間的間隙可以調(diào)節(jié) 從而可以保證該孔大小為 1 毫 米 使得通過氣體分配板的氣體后均勻 為了確?？讖酱笮?扎在與墊片的中間 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 15 每片長度為 100 毫米 的 0 5547 平方米爐排間隙區(qū)域 由于沸騰爐是連續(xù)生產(chǎn) 棒 的間隙之間的間隙將具有變化 所以要重新校準一次在兩年 此爐在停車保持時間 可以長達 7 8 小時 2 3 2 氣體預分布器 為了使氣體更均勻地進入配電板 一般設置內(nèi)流化床干燥器氣體分配器 所述 氣體分配第一時間 這可避免直于板和過高的氣流分布的局部速度 可以在使分布 板低電阻 達到氣體均勻分布的作用 對于大型設備 床直徑大于 1 5 米 更是 如此 此外 在水平流化床中 為了提高氣體和固體接觸的情況下 延長平均滯留時 間在材料床 往往與一個分區(qū)整個床體空間分成幾個室 通常是 4 8 室 分區(qū)和 氣體分配板的邊緣之間的距離通常取 20 60 毫米 2 4 流化床干燥機的分類 1 按被干燥的物料理學 可分為 粒狀物料 膏狀物料 懸浮液和溶液等 具有流動性物料 2 按操作情況 可分為間歇式和連續(xù)式 3 按設備結(jié)構(gòu)形式主義 可分為 單層流化床干燥器 多層流化床干燥器 臥式多室流化床干燥器 噴動床干燥器 振動流化床干燥器 脈沖流化床 干燥器 惰性粒子流化床干燥器 錐開流化床干燥器 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 流化床干燥機的概述 16 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 17 第三章振動流化床干燥 3 1 流化床干燥技術發(fā)展過程 流化床干燥機是最簡單的類型單缸 這種烘干機的缺點是材料留在流化床具有 廣泛的時間分布 干燥后濕度的產(chǎn)品不統(tǒng)一 不宜過大的直徑 為了改善這種情況 在多層流化床干燥器的發(fā)展 多層操作可以提高效率 但更重要的是 它可以得到 的固體顆粒的更理想的停留時間分布 并大大縮小了的停留時間分布 材料在干燥 過程中 以避免短路 起動是利用溢流管和討厭 繼發(fā)展成排出流化床板層 主要 用于干燥 內(nèi)部擴散控制材料如聚酯樹脂 小麥 石英砂 聚丙烯顆粒等 但更難 以操作 篩板攝食不容易建立 床層阻力 如復雜的缺點 為了克服上述缺點 在早期的 60 秒和早期 70 S 產(chǎn)生一個更水平室流化床干燥 器 本設備具有結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 適用于各種中硬且干燥的粉末和熱敏感材料的顆 粒狀物料的干燥 如聚乙烯 農(nóng)藥 人造肉 硫酸銅 鹽等經(jīng)過幾十年的廣泛的應 用表明 各種材料的適應性較好 它相比于柜室中 覆蓋的區(qū)域的面積小 大的生 產(chǎn)能力 熱效率高 均勻的產(chǎn)品干燥后的濕度 相比于空氣干燥 可以在停留時間 的長短的流化床調(diào)整材料 使所希望的最終產(chǎn)品的水分含量 操作易于控制 而較 少顆粒破碎 在近幾年的應用越來越廣泛 但是 當使用熱空氣的溫度會差超過水 平室流化床干燥器的熱效率比多層流化床干燥器下 特別是在它的熱效率 同時在 干燥器室 1 的濕料 2 往往容易結(jié)塊 需要經(jīng)常清潔 在流化床中 并在螺旋折流 板 以便形成一個長而窄的流化床 這身打扮買不僅構(gòu)成一個良好的擠出流化床 防止死區(qū)的在流化床反應器中的形成 流化床稱為擠出流化床 近年來 如瑞士 日本等國家已經(jīng)開發(fā)出一種加入流化床干燥機配備了獲得熱水加熱或蒸汽加熱板或 管 因為大部分的流化床干燥材料內(nèi)部的熱的需要取決于設置有必要以除去水分蒸 發(fā)量 所以進氣只用于材料流化熱排氣管 據(jù)介紹 在相同的生產(chǎn)條件下 其不僅 在 20 的加熱管的需求 因此 相應的排氣量有大約 26 的熱空氣加熱的 因為床 面積相應縮小 內(nèi)部加熱管的熱損失也相應減少 從計算看其節(jié)能顯著 在上海 在一家化工廠國內(nèi) PVC 車間已投產(chǎn)于 1985 年 是非常有效的低溫干燥高溫材料 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 18 但由于充分加熱管在床上 所以材料和流動性差的材料的粘度就不能適用 為了進 一步擴大流化床應用范圍 使一些濕的顆粒物質(zhì)或易形成材料的團塊也可以使用流 態(tài)化干燥技術 因此一些廠商混頻器配備流化床內(nèi) 該混合流化床干燥器 主要是 在附近的裝貨港濕料攪拌葉片配備了床 以使塊或時間休息物質(zhì)團塊 有利于流化 的形成 同時 也可以在底部裝有流化粗糧出口 不會使粗顆粒放電時間 不破壞 整個床流化質(zhì)量 為了防止逆流混合粒子的材料 并且將階梯流化床配電盤的類型 使之中 為了防止返混的顆粒 由于增加了電勢差 流化床流動更快 對于某些不 容易流動的材料 例如顆粒是過厚或過薄 易粘結(jié)形成并干燥溫度不允許超過 50 80 的藥物如抗生素和其他藥物四環(huán)素族的結(jié)晶 可以使用脈沖流化床烘干機 它的主要結(jié)構(gòu)是圍繞在干燥室的底部裝有一對熱空氣入口管道 在每個脈沖閥裝在 熱空氣管 它們按一定的次數(shù)的順序開放 開放時間與床的厚度和材料性質(zhì) 一般 為 0 08 0 2 秒 當氣體突然引進 在時間形成脈沖很短 激烈流化床顆粒 促使強 傳熱材料之間的傳質(zhì) 當閥處于流化床層的閉合狀態(tài)逐漸消失 材料處于靜止狀態(tài) 但它應該仍然通入的氣體的一部分完全穿過該床 以使下一個脈沖能有效地在床交 付 空氣脈沖或脈沖發(fā)生器被用于產(chǎn)生 在 1986 年在中國生產(chǎn)的樹脂粉末干脈沖技 術施加第一次 隨著多級干燥的發(fā)展 丹麥尼羅河公司迅速用振動流化床干燥機 施加到粉末產(chǎn)業(yè) 至 15 提高生產(chǎn)能力 熱量消耗減少了 20 振動流化床干燥機 是一種非常成功的改造流化床 新增機械振動流化床是振動流化床 前主要移動床 材料通過振動手段向活塞的運動 用于熱傳遞的氣體 僅傳質(zhì) 它比起一般流化床 可以減少流化空氣量和風壓 因此它是一種節(jié)能干燥設備 其主要特點 1 該材料適用范圍 較大的顆粒 粉末 片狀 棒狀 具有一定的粘性材料 2 傳熱系數(shù)大 生產(chǎn)能力大 3 顆粒刀槍不入的破損和磨損率低 4 占地面積小的面積 投資 設備維護簡單 5 易清潔等 有幾個干燥設備在國內(nèi)制造企業(yè)在生產(chǎn)各類振動流化床干燥機的 它主要用于 礦山 冶金 化工 化肥 制藥 食品和干燥等系列產(chǎn)品 大或嚴重的水分含量是 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 19 一些干粉和粒狀物的含水量低 發(fā)現(xiàn)日本專利表的多級流化床干燥機 它是由幾個 流化床系列 增加在干燥器材料的保留期限 干燥技術 以滿足材料要求 帶式流 化床干燥機是一種高效率的干燥機 是在流化床的表面上配備有帶式要發(fā)送 向前 與材料 當熱空氣吹到了床面 材料流態(tài)化或通風條件 材料表面的水分蒸發(fā) 是 一種有效的烘干機 其主要特點如下 1 廣泛的應用 除了所有種類的粉粒狀材料 但也可以以高的水分含量處理 顆粒大小不統(tǒng)一 非晶材料 如膏 為小于普通流化床 2 大型加工烘干容量 100 400 公斤 小時蒸發(fā)強度的區(qū)域 M2 3 的傳熱系數(shù) 4 少氣夾帶粉末 5 少耗熱量 熱效率高 6 干燥設備 7 操作穩(wěn)定性 8 氣固分離裝置 它被廣泛應用于復合肥 碳酸鈣 粘土 高嶺土 粘土 谷類 谷物 活 污泥 污泥等物料的干燥 另一個具有螺旋混合傳導加熱通風式干燥機或 KID 型機 這是主要的結(jié)構(gòu)是在材料層的流化床的中央空氣軸螺釘 并且在中空軸通風與各種 載體 如熱傳導油 300 熱水 蒸汽 冷介質(zhì)等作為熱介質(zhì)的使用 所以其適 用的溫度范圍內(nèi) 在同一時間 流化床氣體中的管道 可以更好地與粉體材料的處 理 典型的流化床加熱干燥裝置的流程圖 它具有以下特點 1 熱效率高 較少的空氣量 2 小的排氣后處理設備 3 結(jié)構(gòu)簡單 動力小 設備價格低 4 關于正常流化床 1 5 1 6 的參數(shù) 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 20 熱利用率比正常流化床高 30 它適合的干燥 冷卻的各種有機和無機物質(zhì) 預熱 煅燒等已成功合成樹脂使用 ABC PVC PP PE 等 煤炭 食品烘干在 干燥過程中顆粒物質(zhì)在普通流化床干燥機 物料顆粒應該是均勻的 并具有一定的 規(guī)則 否則會形成溝槽流動和停滯區(qū) 粒度分布寬 放置嚴重 結(jié)塊當濕度大 并 且由于反混的顆粒 大范圍的顆粒的停留時間分布和不均勻的谷物水分含量 從而 限制的范圍普通流化床干燥機 為了克服其缺點 國外提高流化床干燥機等性能做 了很多研究 尤其是在當今能源強度增強傳熱和傳質(zhì)過程 節(jié)約能源和提高流化床 干燥機的質(zhì)量具有廣泛的適應性和經(jīng)濟合理性 振動流化床干燥機有顯著的意義 設計先進 質(zhì)量可靠 適用范圍廣振動流化床干燥機 并有顯著節(jié)能干燥等烘干機 烘干物料的優(yōu)勢 所以振動流化床干燥機獲得熱門從各行各業(yè) 3 2 振動流化床干燥機原理與結(jié)構(gòu) 振動流化床干燥機是由振動電機機激振力產(chǎn)生的 在振動力的飛躍的作用下在 給定方向上的材料 在同一時間輸入的振動流化床干燥機 在熱空氣在流化的端材 料的狀態(tài)下 在與熱空氣充分接觸材料顆粒 從而達到干燥的理想效果 從振動流 化床干燥機材料進口材料 振動流化床干燥機槽上具有較低的振動槽物料進入的熱 風是聯(lián)系方式傳熱 濕空氣中鉛的風推導 干料被從排放口排出 3 3 振動流化床干燥機主要特點 其特征如下 1 振動流化床干燥機采用振動電機驅(qū)動 運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 噪音低 使用壽命長 維 修方便等特點 2 材質(zhì)的振動流化床干燥機埃塞爾特流化狀態(tài) 提高了有效傳熱系數(shù) 熱效率 高 床層溫度分布均勻 無局部過熱現(xiàn)象 流化均勻 無死角和磨損現(xiàn)象 振動傳 播的效果 而且 以節(jié)省能源 比一般干燥裝置可節(jié)能 30 60 3 材料厚度和移動速度的機器和幅度內(nèi)可無級調(diào)整 可調(diào) 具有寬 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 21 4 材料表面的損傷小 可用于干燥易碎的材料 材料的顆粒也可使用 當不規(guī) 則的 不影響效果 5 振動流化床干燥機采用全封閉結(jié)構(gòu) 有效防止物料交叉污染與外面的世界 一個干凈的環(huán)境 改善工作條件 6 振動促進流態(tài)化 減少空氣的要求 顆粒夾帶率降低 3 4 振動流化床的用途 振動流化床干燥機廣泛應用于化工 輕工 醫(yī)藥 食品 塑料 糧油 礦渣 鹽 糖和干燥 冷卻 加濕 同時的粉狀和粒狀材料的操作等行業(yè)也用來干式冷卻 冷卻和加濕的功課 3 5 振動流化床干燥器的分類 用的應用技術的不斷發(fā)展 流化床干燥器的類型和應用也越來越多 設備的分 類方法也不同 根據(jù)干材料可分為三類 第一類是粒狀材料 第二類型是膏狀物料 第 三類是懸浮液體和液體材料 如溶液 根據(jù)操作條件 基本上可以分為兩類 連續(xù) 和間斷 根據(jù)國家的結(jié)構(gòu)分類有通用流態(tài)化 流態(tài)化攪拌 振動 流態(tài)化 脈沖流 動 碰撞式流化床 惰性粒子做載體 隨著流化床干燥設備的不斷提高 擴大 現(xiàn)已成為干燥設備的主要模式之一 多年來 流化床干燥器在行業(yè)許多應用中 這 里有各種干燥器干燥物料 單層圓筒流化床已被用于硫酸銨 氯化銨 無水亞硫酸鈉 鹽 聚四氟乙烯 葡 萄糖酸鈣 堿性紫染料 催化劑和其它材料的干燥 的多層汽缸流化床干燥器已經(jīng)用于聚酯切片 聚丙烯樹脂 尼龍 1010 相鄰氯 苯甲酸 四環(huán)素 土霉素 氯霉素 sintomycin 肝粉 糖粉 SMP 干 APC 或其它 材料 水平室型流化床干燥機已用于 PVC 樹脂 聚丙烯樹脂 尼龍 1010 鄰氯苯甲 酸 四環(huán)素 土霉素 氯霉素 sintomycin 肝粉 糖粉 SMP APC 物料的干燥 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 22 流化床攪拌機 已被用于硫酸銨 硫酸銅 氯化鈉 氨基酸 酸酐酪蛋白 聚丙烯樹脂 酚醛樹脂 和其他材料的干燥 惰性粒子流化床干燥機 已用于鈦白粉 代森鋅 顏料 染料 硅藻土 腐植酸鈉 腐植酸等物料的干 燥 振動流化床 噴霧流化造粒 干燥 已用于尿素 葡萄糖 溴化鈉 溴化鉀 溴化銨 二氧化鈦 丙二酸鈉 醋酸 鉀 氯化鈣 硝酸銨和其他材料的干燥 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 震動流化床干燥 23 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 設計與計算 24 第四章設計原理與計算 4 1 設計原理 振動通過流化床流化床吸收和振動流化床臥室設計的優(yōu)點的滾筒設計原理 其 工作原理是篩板在氣缸殼體和外套軸向載荷或振動 出口和入口端的中心篩板成向 下傾斜 5 角 材料土地上篩板從入口處 在振動的作用下 圍繞在一個篩板 做 圓周運動和朝向出口端直線運動投翻轉(zhuǎn) 使材料接觸到熱空氣充分接觸 以使不同 的材料 以達到干燥的效果最好 通過調(diào)整變速箱和偏心鋸的距離來改變振動頻率 和幅度 通過熱交換器浪費廢氣的熱量的材料預熱 最小化的廢熱 4 2 計算條件 物料名稱 谷物 生產(chǎn)能力 Gc 3000kg h 含水量 濕料 1 5 干基 1C 干料 0 2 干基 2 固體顆粒臨界含水量為 1 5 平衡水分不計 平均顆粒直徑 m10 29d 4p 堆積重度 3 40 mkgb 真重度 1s 進口氣體溫度 65t 氣體濕度 0 017kg 水 kg 干空氣1X 絕干物料比熱 Cs 0 3kcal kg 實驗最好流化氣速 smv 5 0 求流化床干燥器的底面積及物料在床內(nèi)的平均停留時間 計算 在 0 55m s 65 時的空氣各項參數(shù)為 空氣的比容 0v 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 設計與計算 25 4 1 kgmtXv 9 02736501 24 73 024 173 0 3 空氣的重度 g 4 2 3 90mkgv 空氣的比熱 kgcalXCx 247 01 4602 462 空氣的運動粘度 svg 15 926 空氣的導熱系數(shù) g hmkcal 0 在流化床中 體積傳熱系數(shù) 為靜止床層中單位體積物料的表面積 4 3 3244 103 29 1406 mdapsb 4 4 6 5 6 gevR 4 5 hkcalNeu 215313 07 4 004 4 6 mldpg 24 6 29 7 4 7 hkcala3 013 65 因為 0 129mm 0 9mm 所以 值需用圖 4 42 進行修正 p 查圖 4 42 得 095 cea 則 hmklae 3 7286095 取靜止床內(nèi)料層厚度為 H1 由 65 0 017 在 I x 圖上找出交點 由該點沿等 I 線向下交1t1x 線的點 此點溫度即為濕球溫度 查得 32 2 0 wtt 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 設計與計算 26 物料出口時顆粒溫