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化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——流化床干燥器 流化床干燥器的用途： 适用于散粒状物料的干燥；粒径一般为 0.1~6 mm，最佳粒径为 0.5~3 mm。 适用于：药品中的原料药、压片颗粒、中药冲剂；化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的干燥除湿；食品、粮食加工、食品饮料冲剂、玉米胚芽、饲料等的干燥。 停留时间不均匀问题的解决方法： 多层流化床 每一层完全混合，层与层之间不相混。改善了物料停留时间的分布，层数越多，产品湿含量愈均匀。国内使用五层流化床干燥涤纶切片，效果很好。 气固两相逆流流动，有利于降低产品的湿含量，且可使热量的利用更加充分。 化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——流化床干燥器 多层流化床特别适合于产品湿含量较低、冷物料不能承受强烈干燥而干物料可以耐高温的场合。 多层床其结构复杂，气体的流动阻力也较大，因而限制了多层流化床的应用。 主要问题：控制物料顺利流至下一层的量，且不使气体沿溢流管短路跑掉。在应用中常因操作不当而不能正常生产。 卧式多室流化床 可将床层分隔成 3~6 室，最多可达 12 室（如聚丙烯流化床干燥器）。 物料依次通过各室，最后翻过堰板卸出。多个全混室串联的结果使物料的停留时间分布接近活塞流。 化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——流化床干燥器 各室气体流速、温度可灵活调节，以形成最佳流化状态和干燥条件， 气体压降比多层床低，操作稳定性也好，但热效率不及多层床高。 流化床干燥器结构简单，造价较低，可动部件少，维修费用低，物料磨损较小，气固分离比较容易，传热传质速率快，热效率较高，物料停留时间可以任意调节，因而这种干燥器在工业上获得了广泛的应用，已发展成为粉粒状物料干燥的最主要手段。 化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——转筒干燥器 转筒干燥器 (Rotary dryer) 结构及工作原理 主体：沿轴向装有若干炒板的圆筒。圆筒略呈倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动； 湿物料：高进→低出；高燥介质：低进→高出； 圆筒旋转：物料被炒板炒起然后洒下，改善传热传质，提高干燥速率； 物料湿含量较低，产品能承受高温，宜采用逆流干燥。物料湿含量较高、产品湿含量不是很低的场合宜采用并流干燥。 产品 废气 湿料 热风 化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——转筒干燥器 转筒干燥器的特点：机械化程度较高，生产能力较大；干燥介质通过转筒的阻力较小；对物料的适应性较强，操作稳定方便，运行费用较低；装置比较笨重，金属耗材多，传动机构复杂，维修量较大；设备投资高，占地面积大。 国内现有转筒干燥器的直径一般为0.4-3m，长度为2-27 m，长径比为4-10，物料在转筒内的装填量约为筒体容积的4-13%，物料沿转筒轴向前进的速度为0.01-0.08m/s，其停留时间一般为1h左右。 化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——洞道式干燥器 在一狭长的通道内铺设铁轨，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。 洞道式干燥器容积大，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。 风扇 加热器 小火车 进气 排气口 湿物料 干品 洞道式干燥器 化工原理 第四章 干 燥 */73 §4-4 干燥设备——喷雾干燥器 用于干燥溶液、浆液或悬浮液。液状物料由雾化器喷成雾状细滴并分散于热气流中，使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。 雾滴直径通常仅为 30-60?m，每升料液具有 100-600m2 的蒸发面积，故所需干燥时间很短（约为4-30s）。 特别适合于干燥热敏性的物料，如牛奶、蛋制品、血浆、洗衣粉、抗菌素、酵母和染料等，已广泛应用于食品、医药、燃料、塑料及化学肥料等行业。 喷雾干燥器 化工原理 第四章 干 燥 */73 本章小节 1、 湿空气性质及湿焓图： 空气-水 等湿度线（等H线）； 等焓线（等I线）； 等干球温度线（等t线）；等相对湿度线（等φ线）； 蒸汽分压线。 湿焓图中干燥介质状态变化的状态点 化工原理 第四章 干 燥 */73 本章小节 2.湿物料性质： 3.干燥计算 概念：热效率、理想干燥过程 物料衡算： 热量衡算： 化工原理 第四章 干 燥 */73 本章小节 4.干燥动力学 概念：平衡水分、自由水分；结合水分与非结合水分；恒定干燥条件；干燥的两个阶段（机理）；临界湿含量及影响因素，干燥速率